Angew:卟啉修饰NiFe催化剂改善催化活性和稳定性
纳米技术 纳米 2022-10-24


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众所周知,NiFe氧化物是最优异的OER电催化剂,但是NiFe电催化剂在不含Fe的KOH电解液中进行电催化反应,催化活性将快速衰减。

有鉴于此,光州科学技术院Jaeyoung Lee等报道将四芳基卟啉TPP(tetraphenylporphyrin)修饰在催化剂/电解液界面,实现缓解NiFe氢氧化物催化剂的性能,改善NiFe催化剂的稳定性。作者认为这种催化活性衰减是因为热力学不稳定的Fe物种从催化剂中消除导致。

本文要点:

(1)

通过修饰TPP作为一层保护层,能够避免催化剂/电解液界面上与水结合的金属溶解。在催化剂表面的双电层中,非极性TPP分子保护层能够促进Fe催化活性位点的重新生成,因此能够提高NiFe催化剂的寿命。

(2)

将TPP修饰的NiFe催化剂用于阴离子交换膜分解水器件,在115 h连续电催化反应过程中的速率达到126 L h-1,催化剂的降解速率为1.41 mV h-1。因此,研究结果说明TPP保护层策略是一种具有前景的技术改善OER电催化剂稳定性。

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参考文献

Sinwoo Kang, Changbin Im, Ioannis Spanos, Kahyun Ham, Ahyoun Lim, Timo Jacob, Robert Schlögl, Jaeyoung Lee, Durable Nickel-Iron (Oxy)hydroxide Oxygen Evolution Electrocatalysts through Surface Functionalization with Tetraphenylporphyrin, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202214541

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202214541


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