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通过构建乙二醇配体环境有效优化镍-铈界面以加速水氧化反应动力学(英文)

发布时间:2021-01-26 05:30
  析氧反应(OER)作为获得高效稳定水裂解的半反应,是一个涉及四电子(4e-)转移过程的缓慢动力学过程,因此需要催化剂加快电子转移速率以促进反应进行.本文利用乙二醇配体的吸附作用优化二氧化铈纳米颗粒和氢氧化镍纳米片构建的界面材料(EGNi(OH)2@CeO2).分析表征和密度泛函理论(DFT)证明,乙二醇诱导的镍-铈界面具有很强的电子相互作用,产生了大量的Ni(3-δ)+活性位点,降低了反应势垒,并促进了催化体系中的电子传输动力学.EG-Ni(OH)2@CeO2具有出色的OER性能,在50mAcm-2下表现出335mV的过电位和67.4mVdec-1的Tafel斜率.在10、20和30mAcm-2下可保持60h稳定.本研究表明基于有机溶剂吸附的金属材料界面工程对改善电催化OER工艺的重要性. 

【文章来源】:Science China Materials. 2020,63(09)

【文章页数】:19 页

【文章目录】:
INTRODUCTION
EXPERIMENTAL SECTION
    Chemicals and reagents
    Catalyst preparation
    Instrumentation and characterization
    Electrochemical measurements
    Computational details
RESULTS AND DISCUSSION
CONCLUSION


【参考文献】:
期刊论文
[1]镶嵌四氧化三钴纳米颗粒的二维MXene用于高效电催化析氧(英文)[J]. 陆依,范德琪,陈祖鹏,肖卫平,曹灿灿,杨小飞.  Science Bulletin. 2020(06)
[2]Heptanuclear brucite disk with cyanide bridges in a cocrystal and tracking its pyrolysis to an efficient oxygen evolution electrode[J]. Jian-Qiang Zhao,Dandan Cai,Jun Dai,Mohamedally Kurmoo,Xu Peng,Ming-Hua Zeng.  Science Bulletin. 2019(22)
[3]高质量活性的Ni@RuM(M=Ni or Co)核壳@纳米晶用于催化水分解(英文)[J]. 张闪,吕帆,张晓燕,张业龙,朱海双,邢欢欢,慕梓杰,李敬,郭少军,汪尔康.  Science China Materials. 2019(12)
[4]Pt嵌入Ni3Se2@NiOOH核壳结构作为双功能催化剂提高全解水性能(英文)[J]. 郑学荣,曹晏辉,韩晓鹏,刘辉,王吉会,张志佳,吴贤文,钟澄,胡文彬,邓意达.  Science China Materials. 2019(08)
[5]Co9S8 nanowires@NiCo LDH nanosheets arrays on nickel foams towards efficient overall water splitting[J]. Jingan Yan,Ligang Chen,Xin Liang.  Science Bulletin. 2019(03)
[6]在酸碱性介质中具有增强的表面微观结构敏感性的氧析出催化活性的铱-钯纳米合金研究(英文)[J]. 张涛,廖思安,代林秀,于静雯,朱威,张亚文.  Science China Materials. 2018(07)
[7]2D hetero-structures based on transition metal dichalcogenides:fabrication,properties and applications[J]. Ping Liu,Bin Xiang.  Science Bulletin. 2017(16)



本文编号:3000556

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