促进活性位点的电子占有率统一是提高尖晶石氧化物析氧反应(OER)性能的有效方法,但它仍然是一个巨大的挑战。
在这里,南洋理工大学范红金教授了一种原位方法,通过表面硫酸盐(SO42−)改变NiFe2O4反尖晶石中八面体Ni阳离子的价态。
文章要点
1)前的研究不同,SO42−直接锚定在尖晶石表面,而不是通过不受控制的转化或表面重建形成。
2)和理论计算揭示了SO42−物种的精确吸附位点和空间排列。作为主要促进因素,表面SO42−有效地将晶场稳定的Ni态(t2g6eg2)转换为接近统一的电子态(t2g6eg1)。此外,不可避免的氧空位(Vo)进一步优化了电位决定步骤(从OH*到O*)的能垒。
3)共修饰策略增强了基于周转频率的电催化活性,比没有表面硫酸盐的对照样品高约两个数量级。
这项工作可以深入了解氧阴离子基团的OER活性增强机制。
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Tao Zhang, et al, tate Engineering in Octahedral Ni y Anchored Sulfate to Boost Intrinsic Oxygen volution Activity, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.2c12810
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c12810