宁大马保军/王薇JMCA：Fe-V基杂化电催化剂助力水氧化

2024年2月12日下午9:04 • T, 顶刊 • 阅读 17

表面金属-氮基团结合了结构和电子特性的优势，有望用于电催化水氧化。基于此，宁夏大学马保军研究员和王薇讲师（共同通讯作者）等人报道了通过在Fe-V氧化物表面制造活性金属氮化物（FeN、Fe₃N和VN）制备了一种高效的Fe-V基混合电催化剂（N-FVO）。

在文中，作者通过热-氮化作用在FeV₃O₈表面原位构建了多金属-氮化物。结构和化学状态表征研究表明，Fe-N和V-N部分仅限于Fe-V氧化物表面晶格，这为电化学催化反应提供了丰富的活性位点和快速的电荷转移能力。更重要的是，Fe-N和V-N部分诱导表面重建和（氧）氢氧化物的产生，从而提高了对OER的催化活性。

实验测试发现，N-FVO催化剂只需要210 mV的低过电位就能提供10 mA cm^-2的电流密度和44.7 mV dec^-1的小Tafel斜率，优于最先进的RuO₂催化剂。

此外，N-FVO的这些结构特征带来了向Fe（氧）氢氧化物的表面转化，这是优异的OER催化活性和稳定性的原因。该工作为通过多级结构和表面工程设计有前景的基于Fe-V的OER电催化剂提供了宝贵的见解。

Engineering of surface metal-nitrogen moieties in Fe-V based hybrid electrocatalysts for enhanced water oxidation. J. Mater. Chem. A, 2022, DOI: 10.1039/D2TA02244C.

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