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探索层状双氢氧化物的析氧反应活性起源

        由于煤炭、石油和天然气等能源的过度使用,使得地球的不可再生资源日益枯竭。可再生能源技术如水分解和可再充电的金属-空气电池等技术已被广泛研究。其中,镍铁层状双氢氧化物(NiFe LDHs)由于其优异的析氧反应(OER)性能而得到广泛关注,同时也引发了科研人员对电催化剂的析氧反应性能的探索和优化。然而,到目前为止,我们依旧无法解释层状双氢氧化物表面上析氧反应活性起源。
        2018年3月8日,发表在《美国化学学会》期刊上的一项研究阐述了镍铁层状双氢氧化物(NiFe LDHs)的析氧反应活性起源。他们认为镍铁层状双氢氧化物的析氧反应活性位点是NiFe羟基氧化物中被CO32-阴离子和H2O固定的Fe原子。
        天津大学化学系、天津市分子光电科学重点实验室与南开大学电子系的研究人员以单原子金修饰镍铁层状双氢氧化物(sAu/NiFe LDH)催化剂为模型来评估析氧反应活性并探索原子水平上的活性来源。他们认为sAu/NiFe LDH具有优异的析氧反应活性的原因是层状双氢氧化物界面中的CO32-阴离子和H2O能够固定NiFe羟基氧化物上的Fe原子,使得NiFe羟基氧化物的相邻Au原子引起了活性Fe与其周围原子进行电荷再分配。此外,这个研究也表明了原子Au可以将电子转移至NiFe LDH,改变NiFe LDH的电荷分布,从而进一步改善其催化性能。
 
(QYIM&AMSC  GYX 编报)

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