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Partial Sulfurization of a 2D MOF Array for Highly Efficient Oxygen Evolution Reaction
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2019-10-23 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.9b16224 Pengchen He 1 , Yabo Xie 1 , Yibo Dou 1 , Jian Zhou 1 , Awu Zhou 1 , Xin Wei 1 , Jian-Rong Li 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2019-10-23 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.9b16224 Pengchen He 1 , Yabo Xie 1 , Yibo Dou 1 , Jian Zhou 1 , Awu Zhou 1 , Xin Wei 1 , Jian-Rong Li 1
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A feasible strategy for the in situ growth of two-dimensional (2D) [Ni3(OH)2(1,4-BDC)2-(H2O)4]·2H2O (Ni-BDC; 1,4-BDC = 1,4-benzenedicarboxylate) and the subsequent partial sulfurization treatment for the decoration of nickle sulfide (NiS) is developed. The fabricated hierarchically structured Ni-BDC@NiS as a synergistic electrocatalyst shows extremely high activity toward the oxygen evolution reaction (OER). The optimal Ni-BDC@NiS catalyst acquires a current density of 20 mA cm–2 at a lower overpotential of 330 mV and low Tafel slope of 62 mV dec–1, outperforming most previously reported Ni-based sulfide catalysts. Clearly, the combination of the NiS and Ni-BDC array contributed to the improvement of electron transfer, promotion of water adsorption, and increase of rich active species. In addition, the in situ created hierarchical structure not only affords feasible access for mass transport but also strengthens structural integrity, contributing to efficient and stable OER performance. This general and effective strategy anchoring conductive active species on a porous metal–organic framework (MOF) thus provides an efficient way to fabricate synergistic electrocatalysts for the OER.
中文翻译：
2D MOF阵列的部分硫化，用于高效氧释放反应
为A可行的策略在原位的二维（2D）[镍生长3（OH）2（1,4-BDC）2 - （H 2 O）4 ·2H] 2 1,4; O（镍BDC -BDC = 1,4-苯二甲酸），随后开发了部分硫化处理，用于装饰硫化镍（NiS）。制备的分层结构Ni-BDC @ NiS作为协同电催化剂，对氧释放反应（OER）表现出极高的活性。最佳的Ni-BDC @ NiS催化剂在较低的330 mV过电势和62 mV dec –1的低Tafel斜率下获得20 mA cm –2的电流密度胜过大多数先前报道的镍基硫化物催化剂。显然，NiS和Ni-BDC阵列的组合有助于改善电子转移，促进水吸附和增加丰富的活性物质。此外，就地创建的分层结构不仅为大众运输提供了可行的途径，而且还增强了结构完整性，从而为有效和稳定的OER性能做出了贡献。这种将导电活性物质固定在多孔金属-有机骨架（MOF）上的通用有效策略因此为制造OER的协同电催化剂提供了一种有效的方法。
更新日期：2019-10-24
中文翻译：
2D MOF阵列的部分硫化，用于高效氧释放反应
为A可行的策略在原位的二维（2D）[镍生长3（OH）2（1,4-BDC）2 - （H 2 O）4 ·2H] 2 1,4; O（镍BDC -BDC = 1,4-苯二甲酸），随后开发了部分硫化处理，用于装饰硫化镍（NiS）。制备的分层结构Ni-BDC @ NiS作为协同电催化剂，对氧释放反应（OER）表现出极高的活性。最佳的Ni-BDC @ NiS催化剂在较低的330 mV过电势和62 mV dec –1的低Tafel斜率下获得20 mA cm –2的电流密度胜过大多数先前报道的镍基硫化物催化剂。显然，NiS和Ni-BDC阵列的组合有助于改善电子转移，促进水吸附和增加丰富的活性物质。此外，就地创建的分层结构不仅为大众运输提供了可行的途径，而且还增强了结构完整性，从而为有效和稳定的OER性能做出了贡献。这种将导电活性物质固定在多孔金属-有机骨架（MOF）上的通用有效策略因此为制造OER的协同电催化剂提供了一种有效的方法。
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