我院化学能源研究所周尧助理教授和李君涛教授团队在《ACS Catalysis》发表论文
发布人:廖秀珍  发布时间:2018-10-30   浏览次数:10

近日,由我院化学能源研究所周尧助理教授和李君涛教授共同指导的2017级硕士研究生陈健德在《ACS Catalysis》上发表了题为 “Interfacial Interaction between FeOOH and Ni-Fe LDH to Modulate the Local Electronic Structure for Enhanced OER Electrocatalysis(DOI: 10.1021/acscatal.8b03489)的研究论文。

面对日益增长的能源需求与不断恶化的环境问题,清洁能源的存储与转化受到越来越广泛的关注与研究。氢能作为一种非常具有前景的清洁能源,可以由太阳能以及电能分解水转化而来,但是,作为水分解的半反应-氧析出反应(OER),需要较高的过电势,导致较低的能源转化效率,因此,通过合理设计OER电催化剂,成为当前研究热点。

课题组发展了一种设计过渡金属基催化剂的新思路。他们首先通过两种途径合成了粒径可控、原位生长于Ni-Fe LDH表面的FeOOH纳米颗粒,其在1.0 M KOH溶液中表现出极高的电化学活性,10 mA cm-2电流密度下过电位仅为174 mV, 同时能稳定运行超过20小时。进一步的机理研究中,X射线吸收近边结构谱(XANES)表明FeOOH纳米颗粒中Fe以高氧化态的 Fe(3+δ)+形式存在,扩展X射线吸收精细结构谱(EXAFS)表明Fe-O键的收缩引起两相界面处电子结构的微妙变化,在随后的直流循环伏安(d.c.- CV)测试中,观察到了Ni位点的电化学还原行为的改变,同时利用FT- a.c. voltammetry同样证明了界面效应对Ni位点氧化与水分解行为的作用。相关机理研究为进一步从调控局部微观电子结构层次理性设计OER电催化剂提供了新的思路。

  该工作得到了科技部、国家自然科学基金委的资助。

 

 

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b03489