NiFe-LDH是OER電催化反應(yīng)最具有前景替代貴金屬的催化劑,但是大多數(shù)報(bào)道NiFe LDH面臨著缺乏長(zhǎng)期穩(wěn)定性的困難,這是因?yàn)殚L(zhǎng)期電催化反應(yīng)過(guò)程中Fe元素溶解導(dǎo)致電催化劑失活。
有鑒于此,中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所崔香枝研究員等報(bào)道通過(guò)不對(duì)稱的醛配體THB(1,3,5-三(3′-羥基-4′-甲酰基苯基)苯)原位轉(zhuǎn)化構(gòu)成動(dòng)態(tài)穩(wěn)定螯合界面,這種動(dòng)態(tài)穩(wěn)定螯合界面修飾的NiFe LDH顯著增強(qiáng)OER催化的穩(wěn)定性。
本文要點(diǎn):
(1)
制備的不對(duì)稱有機(jī)醛配體THB能夠促進(jìn)NiFe LDH向THB的氧官能團(tuán)之間發(fā)生更多的界面電荷轉(zhuǎn)移,并且加快形成價(jià)態(tài)變化活性更高的Fe,在Fe和配體之間產(chǎn)生更強(qiáng)的結(jié)合能,降低中間體的形成能能壘。
(2)
優(yōu)化的有機(jī)醛配體螯合NiFe LDH(NiFe LDH/THB)具有增強(qiáng)的OER催化活性,在100 mA cm-2電流密度的過(guò)電勢(shì)僅為224 mV,而且在電解水器件的100 mA cm-2電流密度能夠穩(wěn)定工作3860 h,電池的電壓僅為1.68 V,這項(xiàng)研究為改善非貴金屬催化劑的電解水器件的性能提供新方法。
參考文獻(xiàn)
Yifan Huang, Fantao Kong, Xu Yu, Tao Yang, Ping Wu, Ruxiang Shen, Shangjun Zhuo, Xiangzhi Cui, Jianlin Shi, Stabilizing the Fe Species of Nickel-Iron Double Hydroxide via Chelating Asymmetric Aldehyde-Containing THB Ligand for Long-Lasting Water Oxidation, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202419887
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202419887