开发高效的非贵金属电催化剂用于低品位或咸水中的析氧反应（OER），对于大规模制氢具有重要意义。为了解决盐水电解面临的主要挑战，利用电化学活化技术设计并制备了一些金属氧(氢)氧化物纳米片状结构。研究发现，与原始的金属氧化物(氢氧化物)纳米片相比，构建合适的金属氧化物(氢氧化物)异质结构可以显著提高OER的本征活性。

近日，中科院宁波材料所Qiuju Zhang，Liang Chen报道了由NiFeP前驱体衍生的独特的NiOOH@FeOOH异质结构显示出显著的OER活性，低过电位低至292 mV，即可获得500 mA cm^-2的大电流密度，并具有良好的100h计时电位法测试稳定性。相反，NiFeN和NiFeP-500(高温处理)前驱体由于Fe快速浸出到电解液中，只形成了NiOOH纳米片。在没有FeOOH底层的情况下，NiOOH的OER活性要低得多。

文章要点

1）首先，在具有片层结构的泡沫镍（NF）上生长了NiFe-层状双氢氧化物（LDH）。合成的NiFe-LDH经过磷化或氮化处理，得到了镍铁氮化物和磷化物纳米片阵列。最后，通过改变金属盐的摩尔比，合成了不同Ni/Fe比的NiFe-LDH，从而得到了一系列镍铁磷化物和氮化物。

2）原位拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)分析表明，在电化学活化过程中，氮化镍铁表面生成了NiOOH层，而磷化镍铁表面则形成了独特的NiOOH@FeOOH异质结构。

3）考虑到催化剂表面丰富的本征羟基，研究人员提出了一种非传统的双位机制(UDSM)来解决金属氧化物(氢氧化物)纳米片上的OER过程。薄的FeOOH底层可以有利地改变NiOOH的电子结构，并遵循非传统的双位机制，导致在盐水中具有优异的OER性能。

这种异质结构材料的构建可以广泛应用于多反应高性能电催化剂的设计。此外，基于所提出的双位点机制，可以很好地理解多OH层异质结构上的OER过程。

参考文献

Bin Wu, et al, Unique NiOOH@FeOOH Hetero-architecture for Enhanced Oxygen Evolution in Saline Water, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202108619

https://doi.org/10.1002/adma.202108619