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典型文献
用于高效电催化析氧反应的锰掺杂镍铁双金属氢氧化物催化剂
文献摘要:
随着国内能源需求不断增加以及温室气体排放持续增长,寻求高效、清洁、可持续的能源成为目前亟待解决的问题.廉价、高效和稳定的氧析出反应(oxygen evolution reaction,OER)催化剂在电解水制氢领域具有广泛的应用前景.镍铁层状双金属氢氧化物(NiFe-layered double hydroxides,NiFe-LDHs)被认为是一种潜在、理想的析氧反应电催化剂.然而,对于NiFe-LDHs层板,普遍认为其边缘金属位点相较于内部金属位点具有更高的催化活性,这就导致其层板内部的金属位点无法充分利用,降低对OER反应的催化效率.因此,为了充分提升NiFe-LDHs的层板利用率,本研究将具有变价特征的锰离子引入NiFe-LDHs层板(Mn doped NiFe-layered double hydroxides,Mn-NiFe-LDHs)中,利用锰离子的变价特征,充分提升层板载流子迁移率,促进层板内电子转移,同时,由于锰离子的电负性特征,部分电子将从镍位点附近转移到锰位点的周围,导致镍位点表现出缺电子特征,从而作为"电子饥饿"位点,提升层板整体对于具有富电子含氧官能团的捕获,进而有效地增强OER催化活性.催化反应结果表明,Mn-NiFe-LDHs电极在电流密度10mA/cm2时表现出过电位仅为332 mV,低于初始NiFe-LDHs的384 mV.锰离子的合理掺杂有效地调整Ni2+位点活性,增强其电催化活性,并为更进一步地阐明掺杂对LDHs层板活性的影响提供了实验事实支持.
文献关键词:
电化学;掺杂调控;镍铁水滑石;析氧反应
作者姓名:
孙泽民;刘宇慧;丁大杰;罗澜柯;李志杰;袁萌伟;孙根班
作者机构:
北京师范大学化学学院,能量转换与存储材料北京市重点实验室,北京100875;北京师范大学珠海校区自然科学高等研究院,先进材料中心,珠海519087
文献出处:
引用格式:
[1]孙泽民;刘宇慧;丁大杰;罗澜柯;李志杰;袁萌伟;孙根班-.用于高效电催化析氧反应的锰掺杂镍铁双金属氢氧化物催化剂)[J].科学通报,2022(20):2423-2430
A类:
B类:
电催化析氧反应,锰掺杂,内能,能源需求,温室气体排放,廉价,氧析出反应,oxygen,evolution,reaction,OER,电解水制氢,层状双金属氢氧化物,NiFe,layered,double,hydroxides,LDHs,电催化剂,层板,普遍认为,金属位点,板内,催化效率,分提,有变,变价,锰离子,Mn,doped,板载,载流子迁移率,电子转移,电负性,出缺,缺电,饥饿,含氧官能团,催化反应,电流密度,10mA,出过,过电位,mV,Ni2+,电催化活性,更进一步,实支,掺杂调控,镍铁水滑石
AB值:
0.30864
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