非貴金屬基2D材料是極具潛力的析氧反應(OER)電催化劑,然而,2D材料的催化活性位點主要存在于邊緣,它們的大部分基面仍然是催化惰性的,這成為催化效率的一個顯著缺點。近日,延世大學Jong Hyeok Park、斯坦福大學Zheng Xiaolin、蔚山科學技術院Geunsik Lee、浦項科技大學Kug-Seung Lee提出了一種新的p-n異質結策略,該策略在2D NiFe層狀雙氫氧化物(NiFe-LDH)的基面上產生活性位點。
本文要點:
1) n型NiFe-LDH首先在泡沫鎳(NF)基板上生長,然后通過簡單的浸涂法沉積p型Co3O4納米立方體以制備Co3O4/NiFe-LDH@NF p–n異質結電極。因此,在p型Co3O4和n型NiFe-LDH的界面上誘導了電子轉移,從而促進了惰性Ni2+態在NiFe-LDH惰性基面上氧化為更具催化活性的Ni3+態。
2) 制備好的Co3O4/NiFe-LDH@NF電極具有增強的OER性能,在1.48 V(vs RHE)下具有100 mA cm-2的高電流密度。NiFe-LDH@NF.p-n結概念的利用將揭示一種用于調控催化惰性基面電子結構并刺激其電催化活性的新策略。
Eugene Kim et.al Activation of Hidden Catalytic Sites in 2D Basal Plane via p–n Heterojunction Interface Engineering Toward Efficient Oxygen Evolution Reaction Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403722
https://doi.org/10.1002/aenm.202403722