缺陷的蓝色氧化会在异质接口上诱导高价值的NiFe-Oxy-氧化,从而导致高的OER催化活性
Tingxi Zhou1, Yifei Yang1, Yike Jing1
1Key Laboratory of Agro-Forestry Environmental Processes and Ecological Regulation of Hainan Province, College of Ecology and Environment, Hainan University 58 Renmin Road Haikou 570228 P. R. China weisun@hainanu.edu.cn.
Chemical science
|November 30, 2023
概括
这项研究引入了蓝色氧化 (B-TiO2) 作为铁 (氧) 氧化的新型基质,提高了氧演化反应 (OER) 的性能. 经过修改的电极在苛刻的工业条件下表现出卓越的活性和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 铁 (氧) 氧化物 (NiFeO H) 是氧化演化反应 (OER) 的有效催化剂.
- 为NiFeO H催化剂开发稳定高效的基底仍然是一个挑战.
- 基于的材料由于其固有的稳定性而具有潜力.
研究的目的:
- 为NiFeO H开发一种新型基质,以改善OER动力学和稳定性.
- 为了研究基质和催化剂之间的电子相互作用.
- 在工业相关条件下评估修改过的电极的性能.
主要方法:
- 性氧化Ti金属,以产生非静态的蓝色氧化 (B-TiO2).
- 在B-TiO2基板 (NiFe/B-TiO2) 上放置无形NiFeO H的电极.
- 进行X射线吸收光谱 (XAS) 和密度函数理论 (DFT) 计算.
- 在6M KOH中对OER活性和稳定性的电化学测试.
主要成果:
- B-TiO2充当有效的基质,促进电荷转移并增加Ni的价值状态.
- 与纯和不钢相比,NiFe/B-TiO2电极表现出明显增强的OER活性.
- 电极在高电流密度下24小时内表现出极好的稳定性,并有效抑制Fe漏.
- 性能指标包括在227 mV时达到10 mA cm-2和在268 mV超电位时达到100 mA cm-2.
结论:
- 修改Ti表面以产生B-TiO2是改善NiFeOH催化剂性能的一种可行的策略.
- B-TiO2和NiFeO H之间的强烈相互作用增强了OER活动和长期稳定性.
- 这种方法为开发强大的非贵金属OER电催化剂提供了一个有前途的途径.
