氧化演化反应的FeNi催化剂的轴协调工程
Ying Cheng1, Yue Zhang1, Wenqing Guan1
1Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, PR China; Key Laboratory of Unconventional Metallurgy, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, PR China.
开发高效的催化剂对于可再生能源至关重要. 这项研究报告了一种新型的素合铁 (FeNi) 催化剂,用于氧化演化反应 (OER),合FeNi-Cl/NC由于增强活性位点而表现出优越的性能.
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:
- 氧化演化反应 (OER) 对水的分裂和二氧化碳的减少至关重要,但其缓慢的动力学限制了可再生能源的转化效率.
- 开发高效和稳定的开放能源催化剂对于克服这些局限性至关重要.
研究的目的:
- 为氧化演化反应合成和研究基合的FeNi双金属催化剂 (FeNi-X/NC,X=F,Cl,Br).
- 了解素兴奋剂,特别是在增强催化活性和稳定性方面的作用.
主要方法:
- FeNi-X/NC催化剂的湿化学合成.
- 射线吸收光谱 (XAS) 用于表征活性位点.
- 电化学测试用于评估OER性能.
- 密度函数理论 (DFT) 计算来研究反应机制.
主要成果:
- FeNi-Cl/NC 显示出优异的 OER 活性,仅需要 265 mV 的超电位在 10 mA cm-2 时,其表现优于 F 和 Br 化对应物.
- XAS证实了FeNi-Cl/NC中的Ni-Cl活性位点的存在,Ni与地下轴性Cl原子协调.
- 实验和DFT结果表明,Cl doping会影响电子迁移,并降低OER中速率决定步骤的吉布斯自由能量.
结论:
- 异原子 () 兴奋剂,特别是,是制备高质量的FeNi基OER电催化剂的有效策略.
- 已确定的Ni-Cl活性站点和修改的电子结构有助于提高OER性能.
- 这项工作为设计基于FeNi的先进催化剂提供了新的途径,以实现高效的氧气进化.
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