在OER中,雙金屬催化劑的協同效應通常能夠表現更優異的性能,但是人們對于雙金屬催化劑展示更強催化性能的原因并沒有完全弄清,這在很大程度上是因為催化劑具有復雜的結構,并且合成長程原子有序結構催化劑面臨著挑戰。
有鑒于此,四川大學張程研究員、劉犇研究員、四川大學/香港中文大學Daigo Miyajima、中國科學院化學所張闖研究員等報道了一系列由Co或Ni組成的二維共軛雙金屬配位聚合物c-CPs,具有明確并且幾乎相同的幾何結構,不僅適用于電催化OER反應,而且適用于分析結構-性能關系。
本文要點:
(1)
異核CoNi-PI能夠將OER反應的催化機理從同核的CoCo-PI和NiNi-PI的吸附物演化機制轉變為動力學上更具有優勢的氧化物轉化機制。CoNi-PI異核催化劑表現高穩定性,即使在100 mA cm-2 的電流密度下,過電位僅為282 mV,Tafel斜率~42 mV/dec。
(2)
這項研究展示了一種極為罕見的具有優異催化性能的異核晶化雙金屬催化劑,有可能對催化劑的開發核研究產生重大影響。
參考文獻
Yuhao Weng, Lizhi Sun, Hao Jia, Wenjuan Shang, Jie-Jie Chen, Barun Dhara, Yong Chen, Fei Huang, Shu Han, Hangjuan He, Baipeng Yin, Chuang Zhang*, Ben Liu*, Zhongxin Chen, Jingsong You, Daigo Miyajima*, and Cheng Zhang*, Homonuclear/Heteronuclear Bimetallic Conjugated Coordination Polymers with Customized Oxygen Evolution Pathway, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c02700
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c02700