中国石油大学Nature Commun:仿生均三甲酸修饰NiFe-LDH电催化产氧
纳米技术 纳米 2023-10-25

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层状双金属氢氧化物是具有前景的OER电催化剂。但是,LDH材料电催化OER反应的催化反应动力学和长期稳定性都难以让人满意。NiFe双金属层状氢氧化物催化剂的持久性,发现层状结构剥离导致金属溶解,降低催化剂的稳定性。

有鉴于此,中国石油大学鲁效庆、刘思远、王兆杰等通过模拟光催化系统II中氨基酸基团的作用,发展了一种通过均苯三甲酸分子螯合策略,构筑的NiFe-LDH实现了比市售样品更加优异的催化反应动力学、催化活性和稳定性。

主要内容

(1)

通过原位光谱表征和理论计算,说明化剂的超疏气表面能够很好的去除催化剂表面形成的O2气泡,维护催化剂的层状结构

(2)

金属和配位羧酸之间通过C-O-Fe成键,阻碍金属物种溶解,通过静电配位效应稳定催化位点的电子结构。此外,在OER反应过程中动态形成不饱和羧酸配体,能够传输质子,加快OER反应动力学。

这项工作通过修饰有机配体的方式,打破催化剂的OER稳定性和动态变化之间的局限。

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参考文献

Xiaojing Lin, Zhaojie Wang, Shoufu Cao, Yuying Hu, Siyuan Liu, Xiaodong Chen, Hongyu Chen, Xingheng Zhang, Shuxian Wei, Hui Xu, Zhi Cheng, Qi Hou, Daofeng Sun & Xiaoqing Lu, Bioinspired trimesic acid anchored electrocatalysts with unique static and dynamic compatibility for enhanced water oxidation. Nat Commun 14, 6714 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-42292-5

https://www.nature.com/articles/s41467-023-42292-5


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