通過異質結工程構筑雙功能位點能夠加快生成水的速率,這個方法是改善堿性氫氧化反應(HOR)動力學的重要策略。目前人們主要通過表面相鄰位點的協同作用記憶表面反應能量的方式改善HOR反應。但是超出雙功能機理之外的催化劑表面關鍵中間體物種的表面移動通常被人們忽略。
有鑒于此,武漢大學羅威教授等報道Ni3C-Ni催化劑模型,發現正電Ni3C位點的Ohad物種快速移動到負電Ni位點,這種作用起到促進生成水分子的決定性作用。
作者發現,這種未曾預料的Ohad物種在催化劑表面移動現象是因為表面電荷密度的較大區別以及Ni3C和Ni的界面環境不同導致。通過這種作用,Ni3C-Ni催化劑在堿性HOR電催化反應中表現優異的質量活性,達到Ni和Ni3C的性能的19倍或21倍。
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這項研究不僅展示了堿性HOR反應的新型機理,而且有助于發展先進的堿性燃料電池電催化劑。
參考文獻
Yana Men, Yue Tan, Peng Li, Yaling Jiang, Lei Li, Xiaozhi Su, Xiaomei Men, Xueping Sun, Shengli Chen, Wei Luo, Boosting Alkaline Hydrogen Oxidation Kinetics through Interfacial Environments Induced Surface Migration of Adsorbed Hydroxyl, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202411341
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202411341