通过调节固有的电子结构来提高电催化水分解性能非常重要。

有鉴于此，北京工业大学李建荣教授等人，制备了在碳纸上生长的多孔双金属氧化物和硫族化物纳米片，标记为NiCo₂X₄/CP (X = O, S，和Se)，以证明阴离子组分如何影响电子结构，从而揭示其中间体相互作用和催化活性之间的相关性。

本文要点

1）选择二维双金属有机框架(NiCo-MOF)作为模板，制备了一系列多孔双金属氧化物和硫属化合物纳米片阵列(NiCo₂X₄/CP, X = O, S，和Se)。NiCo₂X₄/CP的制备过程包括两个步骤，分别是溶剂热法在导电碳纸上生长NiCo-MOF (NiCo-MOF/CP)，然后直接氧化、硫化和硒化处理。

2）实验表征和理论计算表明，硒和硫的取代可以提高Co³⁺/Co²⁺的比例，从而随着d带中心的上移而调节电子结构，不仅提高了内部电导率，而且调节了催化剂表面和中间体之间的相互作用，特别是对于吸附H和过氧化氢中间体的吸附，分别对应各自的析氢反应（HER）和析氧反应（OER）。结果，

3）结果表明，采用NiCo₂Se₄/CP和NiCo₂S₄/CP作为阴极和阳极的全碱性电解槽，在10 mA·cm⁻²的情况下，电解电压为1.51 V，甚至优于大多数过渡金属电解槽。

参考文献：

Jian Zhou et al. Revealing the effect of anion-tuning in bimetallic chalcogenides on electrocatalytic overall water splitting. Nano Res., 2021.

DOI: 10.1007/s12274-021-3370-7

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3370-7