黄小青/黄庆/耿洪波AFM：纳米层状MAX相中单原子厚A层的自重构增强析氧

M_n+1AX_n（MAX）相是一种纳米层状的三元碳化物/氮化物家族，作为高安全性的结构材料被广泛研究，但其在电催化方面的直接应用还远未实现。

基于此，厦门大学黄小青教授、中科院宁波材料技术与工程研究所黄庆研究员和常熟理工学院耿洪波教授（共同通讯作者）等人报道了一类具有独特MAX相的V₂(Sn, A)C（A=Ni、Co、Fe），并用作高效的析氧反应（OER）催化剂。

在碱性OER条件下，V₂(Sn, Ni)C（VSNC）能保持块状晶体结构，仅发生表面重构生成Ni基氢氧化物，并伴随V和Sn元素的自掺杂。表面重构的VSNC的OER性能，明显优于重构的Ni纳米粉末和V₂SnC。

该文对OER过程进行了DFT计算，以了解自重构VSNC的反应机理。过渡金属(氧)氢氧化物通常比它们的起始对应物更具OER活性，在尖晶石等金属氧化物中已被广泛研究。

考虑到OER过程一般涉及催化剂表面，且生成的(V, Sn)-NiOOH可达数十纳米，在本体系中模拟了原始γ-NiOOH（NiOOH）以及Sn或V在γ-NiOOH不同位点的掺杂（分别为SnNiOOH和V-NiOOH）。

该文中使用的计算模型，都考虑了Ni原子在facet位点和边缘位点的替代。计算结果表明，添加掺杂剂的Sn-NiOOH和V-NiOOH在小面位点的总能量分别比添加掺杂剂的Sn-NiOOH和V-NiOOH在边缘位点的总能量分别高0.41和0.31 eV。

因此，Sn和V掺杂时，边缘位点比facet位点更能保持能量稳定，并将其作为后续计算的计算模型。

Self-Reconstruction of Single-Atom-Thick A Layers in Nanolaminated MAX Phases for Enhanced Oxygen Evolution. Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202211530.

https://doi.org/10.1002/adfm.202211530.

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