AM：CoOOH中W掺杂与插入的Co空位助力电催化OER
电子结构工程通过整合两种具有相反调制效应的缺陷结构，是充分释放催化剂性能的关键。
近日，澳大利亚格里菲斯大学赵惠军教授，Ding Yuan，江西师范大学何纯挺教授报道了首次提出了通过W掺杂和Co空位来激活CoOOH的析氧反应（OER）。
文章要点
1）密度泛函理论表明，W掺杂剂和Co空位的作用相反，但它们在调节Co位点的电子态方面具有协同作用，导致接近理想的中间能级，并显著降低了催化过电位。
2）研究人员接下来通过表面活性剂辅助组装方法合成的原子薄的Co(OH)2纳米片，并用作基体。前驱体溶液中W6+的加入导致W的取代掺杂和水热反应后生成Co(OH)2-WD。由于W6+掺杂可以与OH-配位形成可溶性WO42-，进一步利用动态控制碱腐蚀产生Co空位。W掺杂在1 M NaOH中通过OER活化过程部分分离，Co(OH)2基体同时转化为CoOOH，形成CoOOH-WD-CoV。此外，为了完全除去W掺杂剂，首先对Co(OH)2-WD进行重复的碱性水热处理，产生Co(OH)2-CoV，然后进行OER活化并获得CoOOH-CoV。
3）实验结果证实了电子结构的调制，并验证了催化剂显著提高的催化活性，其用于电催化OER，仅需298.5 mV的小过电位，即可获得50 mA cm-2的电流密度。
这种掺杂剂和空位内插为设计各种电化学反应的高效催化剂开辟了一条新的途径。
参考文献
Yuhai Dou, et al, Interpolation Between W Dopant and Co Vacancy in CoOOH for Enhanced Oxygen Evolution Catalysis, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202104667
https://doi.org/10.1002/adma.202104667
