JACS：Ni表层氧嵌入，促进碱性HOR

多孔材料学术QQ群：813094255

精确调整电催化剂的电子结构以获得最佳的氢氧化物结合能 (OHBE) 对于碱性氢氧化反应 (HOR) 至关重要。作为铂族金属的一种有前途的替代物，人们已经进行了大量研究来探索用于碱性 HOR 的高效 Ni 基电催化剂。

近日， 武汉大学 Shengli Chen ， Wei Luo 成功地将氧原子分配到镍表面最上层的两层，通过金属 - 有机骨架介导的简单的低温热解过程，形成了两个原子层镍壳层结构的镍纳米颗粒 ( 记为 Ni@O _i -Ni) ，包裹在一个呼吸碳壳中。

本文要点

要点 1.  研究人员用扫描电子显微镜 (STEM) 、电子能量损失谱 (EELS) 和相应的电子能量损失近边结构 (ELNES) 和 X 射线吸收光谱 (XAS) 证实了 Ni@O _i -Ni 的原子和电子结构特征。基于分子轨道理论和 Hammer-Nørskov d 带模型，证明了氧的表面修饰在调节 Ni 的配位构型中起着至关重要的作用，从而导致了一种包括适当程度的 ELA 和 ABF 的修饰的电子结构。

要点2 .  由此得到的 Ni@O _i -Ni 催化剂表现出了优异的碱性高放性能，其质量活性为 85.63 mA mg ⁻¹ ，是原始 Ni 的 40 倍，几乎超过了目前报道的所有先进的无 PGM 催化剂。

要点3 .  结合 CO 剥离实验和从头计算，研究人员进一步揭示了 OHBE 与插入氧的含量之间的线性关系，从而导致了 OH 结合强度与碱性 HOR 活性之间的火山型关系。

这项工作为理解碱性 HOR 机理提供了一个新的前景，并为 HOR 及合理设计更先进的电催化剂提供了一条新的途径。

Yana Men, et al, Oxygen-Inserted Top-Surface Layers of Ni for Boosting Alkaline Hydrogen Oxidation Electrocatalysis, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c01448

https://doi.org/10.1021/jacs.2c01448

催化技术交流微信群

加微信群方式： 添加编辑微信 18065920782 ，备注：姓名-单位-研究方向（无备注请恕不通过），由编辑审核后邀请入群。

热催化学术QQ群：741409795

光催化学术QQ群：582590624

电催化学术QQ群：1025856252

均相催化与酶催化QQ群：871976131

多孔材料学术QQ群：813094255

同步辐射丨球差电镜丨FIB-TEM

原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR

加急测试

李老师  

学研汇技术经理

158 2732 3927

官方网站：www.xueyanhui.com