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新技术减少电催化剂“铁流失”
日期:2019-7-4 江苏化工网
    

 近日获悉,中国科学技术大学俞书宏教授团队和高敏锐教授课题组通过对传统普鲁士蓝(PBA)材料进行氮气等离子体轰击,成功研制了一种富含氰基空位的高效析氧反应催化剂。这种氰基空位不仅能够调节PBA材料的局域电子结构和金属配位环境,还能够高效抑制铁活性物种在电循环过程中的流失。相关研究成果日前发表在《自然•通讯》上。

研究人员以钼酸镍纳米棒为模板,首先制备出多孔的镍铁基PBA材料,随后对其进行氮气等离子体轰击,即可得到富含有氰基空位的PBA催化剂。电化学测试显示,经过氮气等离子体轰击60分钟的PBA样品,表现出最好的析氧反应活性,远优于其它高效的析氧反应催化剂,结构分析表明,这种高的析氧反应活性来源于氰基空位诱导产生的不饱和镍铁位点。进一步发现,不含氰基空位的PBA材料的铁活性物种会逐渐溶解到电解液中。与之形成鲜明对比的是,含有氰基空位PBA会大幅度抑制铁活性物种的流失,从而在析氧反应循环过程中自重构形成高活性的表面活性层,进而导致优异的OER活性和稳定性。

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