在过渡金属 (氧) 氧化物上的合作Fe位点驱动基体中高氧演化活性
Yingqing Ou1,2, Liam P Twight1, Bipasa Samanta3
1Department of Chemistry and Biochemistry and the Oregon Center for Electrochemistry, University of Oregon, Eugene, Oregon, 97403, USA.
电解质中的铁物种在或 (氧) 氧化物中形成活性位点,根据电化学历史不同. 这影响了氧演化反应 (OER) 催化剂的设计和性能.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 含铁的过渡金属 (氧) 水氧化物是性介质中氧化演化反应 (OER) 的关键电催化剂.
- 了解基于Fe的活性位点的动态形成对于改善催化剂活性和稳定性至关重要.
研究的目的:
- 调查电化学史和宿主材料特性如何影响Fe的纳入Ni或Co (氧) 氧化物.
- 为了将Fe站点特征与OER活动相关联,并阐明底层的催化机制.
主要方法:
- 电化学电位循环和恒定阳极电位实验.
- 在Ni (氧) 氧化物宿主上系统控制表面Fe度.
- 分析Fe结合动态和OER营业额的频率 (TOFFe).
主要成果:
- 与潜在循环相比,在Ni (氧) 氧化物中的融入在阳极电位上明显较低.
- 在阳极电位下吸附的Fe具有高的每FeOER转换频率 (在350mV超电位下~40s-1),归因于Fe的协调不足的表面.
- 每个FeOER的周转频率与Fe度线性增加,这表明OER机制发生了转变.
结论:
- 电化学历史决定了Fe物种的结合和 (氧) 氧化物宿主中的活性位形成.
- 缺乏协调的表面Fe站点有助于高OER活动.
- 该OER机制可能涉及FeOx集群中的合作Fe站点,Fe度较高.
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