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Angew:表面卟啉修饰改善NiFe催化剂稳定性

时间:2022-10-26 来源: 浏览:

Angew:表面卟啉修饰改善NiFe催化剂稳定性

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众所周知, NiFe 氧化物是最优异的 OER 电催化剂,但是 NiFe 电催化剂在不含 Fe KOH 电解液中进行电催化反应,催化活性将快速衰减。

有鉴于此, 光州科学技术院 Jaeyoung Lee 报道将四芳基卟啉 TPP tetraphenylporphyrin )修饰在催化剂 / 电解液界面,实现缓解 NiFe 氢氧化物催化剂的性能,改善 NiFe 催化剂的稳定性。作者认为这种催化活性衰减是因为热力学不稳定的 Fe 物种从催化剂中消除导致。

本文要点
要点1.  通过修饰 TPP 作为一层保护层,能够避免催化剂 / 电解液界面上与水结合的金属溶解。在催化剂表面的双电层中,非极性 TPP 分子保护层能够促进 Fe 催化活性位点的重新生成,因此能够提高 NiFe 催化剂的寿命。

要点2.  TPP 修饰的 NiFe 催化剂用于阴离子交换膜分解水器件,在 115 h 连续电催化反应过程中的速率达到 126 L h -1 ,催化剂的降解速率为 1.41 mV h -1 。因此,研究结果说明 TPP 保护层策略是一种具有前景的技术改善 OER 电催化剂稳定性。

Sinwoo Kang, Changbin Im, Ioannis Spanos, Kahyun Ham, Ahyoun Lim, Timo Jacob, Robert Schlögl, Jaeyoung Lee, Durable Nickel-Iron (Oxy)hydroxide Oxygen Evolution Electrocatalysts through Surface Functionalization with Tetraphenylporphyrin, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202214541

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202214541

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