JACS：中科院大连化物所最新成果登刊！

鉴于此，近期中科院大连化物所章福祥课题组在J. Am. Chem. Soc.期刊上发表题为 “Confirming High-Valent Iron as Highly Active Species of Water Oxidation on the Fe, V-Coupled Bimetallic Electrocatalyst: In Situ Analysis of X-ray Absorption and Mössbauer Spectroscopy” 的研究成果对上述问题进行了深入的探究。

研究以一维导电磷化镍(NP)为载体，合理地设计和制备了一种Fe，V基双金属复合纳米片(FeVOx/NP)。电化学性能测试结果显示，FeVOx/NP在50、100和500 mA cm   ⁻² 电流密度下的OER过电位分别为216、241和290 mV，Tafel斜率为56 mV dec ⁻¹ 。此外，该催化剂能够在100 mA cm   ⁻² 电流密度下连续运行1000小时仅有轻微的过电位上升，并且反应后催化剂的结构没有发生明显变化，表明该催化剂具有优异的稳定性。

该研究实验结果和理论计算表明， Fe ⁴⁺ 中间物种仅在FeVOx/NP复合物的OER过程中检测到，再加上V和Fe对应物的OER活性远远低于FeVOx/NP复合物，可以证实形成的高价 Fe ⁴⁺ 是高效的OER活性物种。

此外，在不同的电位下，高价铁物种和OER电流密度之间的正相关关系表明，原位产生的高价铁中间体在催化水氧化反应中起着关键作用。

总的来说，这项工作证明了Fe基双金属氧化物中 Fe ⁴⁺ 物种的高活性，这为开发高效的Fe基OER催化剂提供了理论基础。

参考文献

Journal of the American Chemical Society, 2023. DOI: 10.1021/jacs.3c02288

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