南大/东南JMCA:超快制备,类芬顿反应用于生产电催化OER催化剂

南大/东南JMCA:超快制备,类芬顿反应用于生产电催化OER催化剂
生产一种工业规模、时间和成本效益高路线的高效且稳定的析氧反应(OER)电极是极具挑战性的。
因此,南京大学闫世成东南大学范奇Jun Wang和南京大学金陵学院Kai Zhu等开发了一种微小规模的类芬顿反应,通过使用工业泡沫镍作为Ni源直接与类芬顿试剂反应,制备出3D FeOOH/NiFe-LDH异质结电催化剂,其具有优异的电催化OER性能。
南大/东南JMCA:超快制备,类芬顿反应用于生产电催化OER催化剂
南大/东南JMCA:超快制备,类芬顿反应用于生产电催化OER催化剂
3D FeOOH/NiFe-LDH快速合成使FeOOH和NiFe-LDH纳米粒子的均匀混合物具有大的固-固接触界面,可以最大限度地提高FeOOH和NiFe-LDH之间的电子相互作用。
强电子相互作用有利于OER活性位点的电氧化,优化OER的质子-电子耦合转移。因此,FeOOH/NiFe-LDH表现出显着的OER性能,在100 mA cm-2时具有238 mV的低过电位,28.9 mV dec-1的小Tafel斜率,并稳定运行超过700小时。
南大/东南JMCA:超快制备,类芬顿反应用于生产电催化OER催化剂
在OER过程中,强的FeOOH/NiFe-LDH界面相互作用可能会在NiFeOOH中产生中间自旋Fe3+(t42g e1g )。中间自旋Fe3+具有e1g填充,符合Shao-Horn’s 原理的预期电子状态,表明催化剂具有高OER 活性。
在eg轨道中存在的单电子遵循Sabatier原理,因此产物很容易解吸。具有e1g填充的中间自旋Fe3+在热力学上有利于接受来自OER中间体的电子;随后,电子通过Fe-O-Ni 相互作用转移到Ni3+的未占据eg轨道,最后被提取到由FeOOH/NiFe-LDH界面相互作用加速的外部电路中。
Ultrafast Fenton-like reaction route to FeOOH/NiFe-LDH heterojunction electrode for efficient oxygen evolution reaction. Journal of Materials Chemistry A, 2021. DOI: 10.1039/d1ta05136a

原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/10/5572aee296/

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