可再生有机底物的放氧反应(OER)和增值氧化对于合成可持续燃料提供电子和质子至关重要。为了满足工业的要求，需要一种简单、快速、环境友好和廉价的新方法来合成坚固、自支撑和高比表面积的电极。

近日，柏林工业大学Matthias Driess，Prashanth W. Menezes，乌尔姆大学Timo Jacob利用等离子电解（PE）方法在商业泡沫镍（NF）上产生了分级的花状纳米结构。改性的NF用于两种有机底物(5-(羟甲基)糠醛(HMF)和苯甲醇)的增值选择性氧化，达到创纪录的高达800 mA cm^-2的电流密度。此外，由于更易接近的镍位点，与NF相比，PE改性的NF显示出强烈增加的OER活性。

文章要点

1）在不改变改性NF的形态和表面积的情况下，研究人员成功地加入了铁元素，这表明等离子体处理的NF可以被化学改变，以适应不同的催化反应，同时受益于其增加的表面积。Fe修饰导致内在OER活性的增加，但不显著改变可接近的氧化还原活性位点。

2）在相同电位下，PE处理和铁掺杂导致OER活性比NF提高了三个量级，在工业相关温度和电流密度下的OER研究表明其具有较高的长期稳定性。而对于有机氧化反应，无铁样品的活性更高。

3）与以前的报道一致，并得到原位拉曼光谱和甲醇(MeOH)探测的支持，研究人员对这一现象提出了一种解释，将这两个过程的反应中间体相互联系起来。此外，还发现OER活性与氧化还原活性点数成正比，而有机衬底的氧化是扩散受限的，其周转率在高电流密度下与双电层电容(C_dl)成正比。

参考文献

Jan Niklas Hausmann, et al, In-Liquid Plasma Modified Nickel Foam: NiOOH/NiFeOOH Active Site Multiplication for Electrocatalytic Alcohol, Aldehyde, and Water Oxidation, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202202098

https://doi.org/10.1002/aenm.202202098