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ACS Catalysis：光電化學水分解過程中α-Fe2O3/Ni(Fe)OOH界面處自發形成的FeOOH

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ACS Catalysis：光電化學水分解過程中α-Fe2O3/Ni(Fe)OOH界面處自發形成的FeOOH

近幾十年來，α-Fe2O3/NiFeOOH界面在決定赤鐵礦析氧反應(OER)機制方面的作用一直被激烈爭論，但該界面的化學特性及其功能仍然不明確。
因此，烏得勒支大學Frank M. F. de Groot和Ahmed S. M. Ismail等使用原位X射線吸收光譜來研究光電化學OER過程中α-Fe2O3/NiFeOOH界面處的界面動力學。
ACS Catalysis：光電化學水分解過程中α-Fe2O3/Ni(Fe)OOH界面處自發形成的FeOOH
科研人員對在光電化學OER過程中的α-Fe2O3/Ni0.8Fe0.2OOH光陽極進行了原位XAS分析，觀察到界面FeOOH層的自發形成。由于在光照下進一步加速該層的形成，科研人員認為該層的形成有利于NiFeOOH從赤鐵礦中提取光生空穴以及通過其多孔結構促進電解液離子與界面相互作用。
正如之前的研究所觀察到的，這種界面FeOOH層可能在表面鈍化和從赤鐵礦中有效提取空穴中發揮作用，這導致OER過程中產生高光電流。
ACS Catalysis：光電化學水分解過程中α-Fe2O3/Ni(Fe)OOH界面處自發形成的FeOOH
然而，由于界面FeOOH層本質上較差的導電性，它還通過阻止和減緩這些空穴向NiFeOOH 的傳輸，從而延遲了NiFeOOH上OER的啟動。當界面FeOOH層的厚度增加時，這種不利影響變得更加嚴重。
綜上，本工作提出了一個模型，其中NiFeOOH主要充當OER催化劑和從赤鐵礦中提取空穴的促進劑，而界面FeOOH層充當表面鈍化和空穴積累覆蓋層。
Detection of Spontaneous FeOOH Formation at the Hematite/Ni(Fe)OOH Interface During Photoelectrochemical Water Splitting by Operando X-ray Absorption Spectroscopy. ACS Catalysis, 2021. DOI: 10.1021/acscatal.1c02566

原創文章，作者：Gloria，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/11/4a0cfc4ac6/

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