电解水是一种将电能转化为化学能的有效手段。电解水在阳极发生水氧化反应（OER）生成氧气，在阴极发生还原反应产生氢气（HER）。其中OER反应的过程需要转移4e-，是一个动力学很缓慢的过程，需要施加很高的过电压才能驱动反应的发生。在OER反应中，催化剂引入有助于降低过电位，从而提高能源的转化效率。目前OER催化剂大多仍采用贵金属化合物（如RuO2和IrO2等），贵金属的稀缺性和高成本限制了该系统的大规模应用。因此寻找贵金属化合物催化剂的替代品引起了广泛关注。非贵金属（Fe，Co，Ni，Mn和Cu等）及其化合物作为具有应用前景的OER催化剂已经被广泛报道。其中，Fe基催化剂，例如FeOOH，由于其高本征活性，低成本和环境友好的性质而备受青睐。晶体相在提高FeOOH材料的析氧反应(OER)性能方面起着至关重要的作用，但人们对这一作用还不是很了解。近日，哈尔滨工业大学的韩喜江教授、徐平教授和Siwei Li课题组合作通过控制调控溶剂热反应，分别设计合成了单相(α、β、δ)和混合相(α/β，α/δ和β/δ)FeOOH纳米结构，研究表明，混合相FeOOH纳米催化剂中存在的富氧空位(具有优化的电子结构)可以有效提高OER活性，而且，β/δ混合相FeOOH纳米催化剂在碱性介质中表现出优异的OER活性和稳定性，达到10 mA/cm2的电流密度仅需大约180 mV的低过电压。该工作对于提高了对相诱导增强催化活性的认识，也设计合成高效电催化剂提供了一种新的思路。
Jing Hu, Siwei Li, Jiayu Chu, Siqi Niu, Jing Wang, Yunchen Du, Zhonghua Li, Xijiang Han, Ping Xu. Understanding the Phase-Induced Electrocatalytic Oxygen Evolution Reaction Activity on FeOOH Nanostructures. ACS Catalysis, 2019.
DOI: 10.1021/acscatal.9b03876
https://doi.org/10.1021/acscatal.9b03876
