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新南威爾士趙川AFM: 協同的鉬酸鹽改性促進FeNi基催化劑OER活性

新南威爾士趙川AFM: 協同的鉬酸鹽改性促進FeNi基催化劑OER活性
二元FeNi基(氧)氫氧化物是克服電化學堿性水分解緩慢析氧反應(OER)的非貴重基準催化劑。然而,催化協同作用是能量轉換反應中未解決的活性描述符。
新南威爾士大學趙川團隊報道了一種負載在泡沫鎳上的FeNi混合鉬酸鹽催化劑(FeNi(MoO4)x@NF),通過共協同鉬酸鹽改性直接調節Fe和Ni活性位點。
新南威爾士趙川AFM: 協同的鉬酸鹽改性促進FeNi基催化劑OER活性
新南威爾士趙川AFM: 協同的鉬酸鹽改性促進FeNi基催化劑OER活性
研究人員系統地研究了協同的表面和界面相互作用,以研究Fe/Ni活性位點和鉬酸鹽含氧陰離子之間的二次催化協同作用。結果表明,鉬酸鹽氧陰離子通過
1.提供高度穩定的活性位點;
2.增加OH、OH*和O*中間體的表面覆蓋率來促進內在OER活性;
3.誘導即時結構變化為更活躍的β-NiOOH和γ-FeOOH相;
4.提供超親水表面,用于在OER反應中超快氣泡生成和釋放。
新南威爾士趙川AFM: 協同的鉬酸鹽改性促進FeNi基催化劑OER活性
在實驗過程中,隨著FeNi(MoO4)x@NF上的界面法拉第電阻的動態變化的減少,氧氣泡動態變化開始加速。這種協同的鉬酸鹽改性導致FeNi(MoO4)x@NF析氧周轉頻率增加十倍,并且當電流密度為10 mA cm-2和1000 mA cm-2時,FeNi(MoO4)x@NF上OER過電位相對于FeNi模型催化劑降低55 mV。
Cosynergistic Molybdate Oxo-Anionic Modification of FeNi-Based Electrocatalysts for Efficient Oxygen Evolution Reaction. Advanced Functional Materials, 2021. DOI: 10.1002/adfm.202107342

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