金属有机骨架(MOFs)作为一种高效的水分解电催化剂,由于其独特的结构特点,包括高孔隙率、大表面积、高活性位点、孔径和形状均匀等,引起了人们的广泛关注。大部分的相关报道都集中在通过退火的MOFs原位生成高效电催化剂上。然而,由于热解过程中缺少有机配体和金属中心的团聚,往往会破坏MOFs的多孔结构,并减少活性位点的数量。
有鉴于此,苏州大学郎建平院士、牛政教授和常熟理工学院李飞龙等人,通过溶剂热法和浸渍干燥法制备了Fe掺杂的NiCo-MOF HNSs催化剂,由于掺杂了Fe,Fe@NiCo-MOF HNSs的电催化活性显著增强。
本文要点
1)采用溶剂热法制备了独特的NiCo-MOF空心纳米球(NiCo-MOF HNSs),并采用简单的浸渍干燥法制备了Fe掺杂的NiCo-MOF HNSs (Fe@NiCo-MOF HNSs)。
2)由于Fe掺杂对Ni和Co的活性中心的电子结构的影响,与母体NiCo-MOF HNSs,优化后的Fe@NiCo-MOF HNSs在10 mA·cm-2处表现出较低的244 mV过电势,而Tafel斜率更小,为48.61 mV·dec-1,降低了约90 mV。
3)Fe@NiCo-MOF HNSs还表现出优异的稳定性,至少16小时内没有明显的活性衰减。
总之,该工作为设计制备高效MOF基的能量转换电催化剂提供了一个新的思路。
参考文献:
Cong Li et al. Iron-doped NiCo-MOF hollow nanospheres for enhanced electrocatalytic oxygen evolution. Nanoscale, 2020.
DOI: 10.1039/D0NR01218A
https://doi.org/10.1039/D0NR01218A