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王峰/窦美玲Nano Energy: CoxP原位氧化生成Co-O，协同高效催化OER

时间：2022-05-18 来源： 浏览：

王峰/窦美玲Nano Energy: CoxP原位氧化生成Co-O，协同高效催化OER

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探索制备用于析氧反应(OER)的有前景的过渡金属磷化物电催化剂已成为水分解技术领域的重中之重。然而，由于粒子分散性差和金属纳米粒子(NPs)易于聚集导致有效活性位点数量不足，它们的OER活性仍不高。
基于此， 北京化工大学王峰 和 窦美玲 等通过使用钴苯并咪唑沸石咪唑骨架(ZIF-9)棒作为前体，合成了由均匀嵌入一维(1D)碳中的高密度小Co 2 P/CoP纳米颗粒组成的磷化钴(Co x P)电催化剂。
本工作的表面工程策略即采用三聚氰胺修饰ZIF-9，通过Co与三聚氰胺中的氮供体位点的配位，在ZIF-9表面构建稳健的Co配位位点。密度泛函理论(DFT)计算表明，由三聚氰胺引发的ZIF-9表面工程不仅在配位不饱和Co位点进行，而且通过ZIF-9中的苯并咪唑和三聚氰胺之间的热力学有利配体交换过程发生在配位饱和Co位点，并随后在高温下与磷反应，得到具有高密度反应位点和促进电荷/物质传输的一维Co x P材料。
由Co x P原位部分氧化诱导产生的Co x P@Co-O/NC在Co x P和Co-O物种活性位点的协同催化下表现出优异的OER活以及出色的电化学耐久性，甚至可与商业RuO 2 相媲美。这种涉及MOF表面工程的可扩展策略代表了在水电解槽应用中合成高效OER电催化剂的突破。
Surface Engineering of MOFs as a Route to Cobalt Phosphide Electrocatalysts for Efficient Oxygen Evolution Reaction. Nano Energy, 2022. DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107315
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