析氧反应(OER) 是各种能量转换装置中的关键半反应,包括可充电金属空气电池、NRR、CO2RR 和水电解槽。尽管铱(Ir)和钌(Ru)等最先进的贵金属已被证明是OER的基准催化剂,但其稀缺性和过高的价格限制了其大规模应用。 Ni、Co和Fe基电极在OER方面显示出巨大的潜力,但它们在工业条件下的活性和稳定性仍不令人满意。
具有共边八面体MO6层的二维过渡金属化合物在OER中的应用引起了广泛的关注。例如,NiFe-LDH由于其独特的二维层状结构和可控的电子特性,在析氧反应(OER)中表现出优异的性能。然而,NiFe-LDH催化剂的最小过电势受到*O、*OH和*OOH结合能之间的尺度关系的限制。因此,为了提高催化剂的动力学和稳定性,有必要更深入地了解LDH的活性位点和结构特征。
在此基础上,中国石油大学(华东)的陆小青、刘思源和王兆杰在各种导电基底上生长了均苯三酸修饰的NiFe-LDH催化剂(SU-NiFe-LDH(TA)),实现了高效率。稳定的催化析氧反应。实验结果表明,受益于较小的横向尺寸和超薄结构,SU-NiFe-LDH(TA)表现出超亲水性和超疏气性,其在10 mA cm2电流密度下的OER过电势低至219 mV,塔菲尔斜率为31.1 mV dec1。
此外,SU-NiFe-LDH (TA) 能够在1500 mA cm2 下连续运行超过1300 小时,而没有明显的活性下降或催化剂形态崩溃。
此外,OER过程中动态沉淀形成的不配位羧酸盐可以作为质子载体在OER中间体和OH之间转移质子,从而加速OER动力学。因此,这项工作证明,通过引入静态和动态相容的功能配体,可以同时提高析氧反应的稳定性和动态活性。
仿生均苯三酸锚定电催化剂具有独特的静态和动态兼容性,可增强水氧化。自然通讯,2023。DOI: 10.1038/s41467-023-42292-5
用户评论
孤独症
这可是重大突破啊!强化水氧化活性能对很多领域都有很好的应用
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墨染天下
石大的成果再次引领方向,期待更多优秀的科研工作!
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冷落了♂自己·
LDH静态和动态相容?这是什么意思呢?可以解释一下吗?
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命里缺他
哇,Nature子刊发表论文还是挺厉害的!
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该用户已上天
很想知道这个强化水氧化活性和稳定性具体是怎么做到的。
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还未走i
大学校的研究成果越来越顶尖了!
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千城暮雪
石大的创新永远值得期待!
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封锁感觉
这项研究对环保和能源领域有重要意义啊
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景忧丶枫涩帘淞幕雨
这篇文章一定要仔细读一遍,了解一下最新进展!
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折木
Nature子刊的实力毋庸置疑。
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念旧是个瘾。
水氧化活性增加?很有潜力!
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不相忘
期待未来的应用场景和技术的进步!
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嘲笑!
静态和动态相容的关键要素是什么呢?期待更深入的解读
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Hello爱情风
石大的研究真是越来越让人期待了!
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旧爱剩女
科研不断突破,是科技发展的动力!
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熏染
这篇文章一定很有看头!
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麝香味
强化稳定性也是挺重要的一点嘛,可以延长使用寿命。
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淡淡の清香
太棒了!LDH的应用前景越来越广阔了!
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情字何解ヘ
石大真的厉害!
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