在OER催化反應(yīng)中，高價(jià)態(tài)過渡金屬產(chǎn)生的晶格氧OER機(jī)理是克服傳統(tǒng)吸附轉(zhuǎn)化導(dǎo)致OER反應(yīng)動(dòng)力學(xué)緩慢問題的關(guān)鍵。但是，OER催化反應(yīng)過程中的晶格氧動(dòng)態(tài)變化對于高價(jià)態(tài)金屬原子的穩(wěn)定性造成挑戰(zhàn)，尤其是在大電流密度電催化反應(yīng)中。
有鑒于此，華東理工大學(xué)楊化桂教授、劉鵬飛副教授、袁海洋副研究員等通過氧plasma轟擊策略，在Co-Fe普魯士藍(lán)類似物中構(gòu)筑Co-O-Fe催化活性位點(diǎn)，因此能夠活化晶格氧，并且同時(shí)保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
光譜表征和理論計(jì)算結(jié)果說明Co-O-Fe橋式結(jié)構(gòu)產(chǎn)生獨(dú)特的Co-Fe雙交換相互作用，促進(jìn)形成高價(jià)態(tài)Co作為OER活性位點(diǎn)，而且將Fe穩(wěn)定在低價(jià)態(tài)，阻止Fe原子溶解。生成的CoFe-PBA-300催化劑在1000 mA cm-2電流密度的過電勢僅為276 mV。
（2）
組裝的堿性離子交換膜電解槽在1.76 V就能夠達(dá)到1 A cm-2電流密度，而且在250 h過程中沒有明顯的性能衰減。這項(xiàng)研究工作展示了開啟晶格氧的氧化還原并且不影響催化劑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，是得到性能優(yōu)異電解槽的關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn)
Hao Guan Xu, Chen Zhu, Hao Yang Lin, Ji Kai Liu, Yi Xiao Wu, Huai Qin Fu, Xin Yu Zhang, Fangxin Mao, Hai Yang Yuan, Chenghua Sun, Peng Fei Liu, Huagui Yang, Oxygen Plasma Triggered Co-O-Fe Motif in Prussian Blue Analogue for Efficient and Robust Alkaline Water Oxidation, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202415423
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202415423
