天大Appl. Catal. B.: 草莓状Co3O4-Ag双功能催化剂用于电催化全分解水

水电解已被证明是生产清洁氢能的有效手段，并且可以通过析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的活性双功能电催化剂来加速这一过程。

天津大学杜希文、刘辉、董存库以及李喆等报道了一种独特的草莓状Co₃O₄-Ag复合材料，能够高效电催化全分解水。

天大Appl. Catal. B.: 草莓状Co3O4-Ag双功能催化剂用于电催化全分解水

作者利用激光烧蚀的非平衡合成方法制备出Co₃O₄-Ag，其中Co₃O₄簇嵌入Ag纳米颗粒中，实现了Co₃O₄和Ag的巧妙相互调节。Co₃O₄通过引入拉伸应变和低配位数促进水解离并优化Ag的氢吸附，进而提升电催化HER性能。

另外，Co₃O₄中的Co (III)离子为OER的活性位点，并且Co (III)离子可以首先被氧化成Co (IV)离子以催化OER。Co₃O₄-Ag上电子可以从Co转移到Ag，导致Co离子的价数上升，Co(III)更容易氧化和活化为Co(IV)，导致催化剂的高OER活性。

在1.0 M KOH溶液中，Co₃O₄-Ag在10 mA cm^-2电流密度下具有51 mV的低HER过电位。同时，从Co₃O₄到Ag的电子转移促进了Co₃O₄的氧化并提高了OER性能，导致Co₃O₄-Ag在10 mA cm^-2电流密度下的OER过电位为206 mV。

另外，Co₃O₄-Ag在10 mA cm^-2电流密度下实现了1.49 V的超低总水分解电位，优于Pt/C+RuO₂对。

Strawberry-like Co₃O₄-Ag bifunctional catalyst for overall water splitting. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120658

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