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三单位联合EES: 缺陷活化Fe2O3-CeO2上晶格氧，高效电催化水氧化
电催化水分解(OWS)是一种绿色且可持续的制氢方法。然而，阳极析氧反应(OER)由于具有缓慢的反应动力学，限制了水电解的整体反应效率。传统的吸附质演化机制(AEM)不能克服受Sabatier’s原理和关键中间体(*O、*OH和*OOH等)线性尺度关系限制，阻碍了催化性能的提高。最近的研究证明，基于晶格氧机制(LOM)的OER通过解耦质子和电子转移，绕过线性尺度AEM的限制，从而降低反应过电位，减少能量消耗。因此，开发基于LOM的新型OER电催化剂已成为推进水分解发展的研究前沿之一。
近日，北京大学邹如强、大湾区大学(筹)郭文翰和四川师范大学谢奉妤等报道了一种多孔镍泡沫(NF)负载的富含缺陷的Fe2O3/CeO2纳米异质结材料(Fe2O3@CeO2-OV)，作为高效OER催化电极。
结合XPS、18O同位素标记和密度泛函理论(DFT)计算，证明富缺陷初始结构诱导的晶格氧的参与，使AEM向LOM的转换成为可能。具体而言，氧空位显著增强了Fe2O3与CeO2纳米颗粒之间的相互作用，促进了异质结界面上的电荷转移，降低了LOM*(OL-O)形成和O2解吸步骤的自由能，从而显著提升催化剂固有的OER活性。
性能测试结果显示，所制备的富缺陷Fe2O3@CeO2-OV催化剂在10 mA cm−2电流密度下的OER过电位仅为172 mV，并且其可以在317 mV过电位下达到1000 mA cm−2的大电流密度，优于大多数文献报道的Fe基催化剂。此外，在膜基流动池中模拟实际的工业场景，Fe2O3@CeO2-OV同样表现出良好的活性和稳定性，证实了其在商业应用中的巨大潜力。
总的来说，该项工作为构建高性能Fe基OER催化剂提供了一种新的策略，同时为低成本工业水分解应用提供了一种很有前途的解决方案。
Activating lattice oxygen by defect-engineered Fe2O3-CeO2 nano-heterojunction for efficient electrochemical water oxidation. Energy & Environmental Science, 2024. DOI: 10.1039/D4EE01588F
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碘乙烷-D5_IODOETHANE-D5_CAS:6485-58-1
2025-04-25
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1,4-二溴苯-D4_1,4-Dibromobenzene-d4_CAS:4165-56-4
2025-04-25
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苯甲酰胺-15N_Benzamide-15N_CAS:31656-62-9
2025-04-25
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苯甲醇-D5_Benzene-2,3,4,5,6-d5-methanol_CAS:68661-10-9
2025-04-25
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溴乙烷-D5_BROMOETHANE-D5_CAS:3675-63-6
2025-04-25
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滴滴涕-D8（DDT-D8）_2,4′-Dichlorodiphenyltrichloroethane-d8_CAS:221899-88-3
2025-04-25
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辛酰辅酶A_Octanoyl coenzyme A_CAS:1264-52-4
2025-04-25
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E-4-乙酰氨基-3’，4′-亚甲二氧基二苯乙烯_E-4-acetamido-3′,4′-methylenedioxydiphenylethylene_CAS:2025317-27-3
2025-04-25
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乙基葡糖苷酸(铵盐)_ethyl glucuronide_CAS:913255-98-8
2025-04-25
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丙二醇二醋酸酯PGDA_CAS:623-84-7
2025-03-26
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5,7-二甲氧基-2-（3-（（4-氧代-3,4-二氢酞嗪-1基）甲基）苯基）喹唑啉4（1H）-酮_5,7-dimethoxy-2-(3-((4oxo-3,4dihydrophthalazin-1yl)methyl)phenyl)quinazolin4(1H)-one _CAS:3037993-97-5
2025-03-26
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双(2-乙基己基)次膦酸_CAS:13525-99-0
2025-02-28
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甲基二苯基膦硫化物_Methyldiphenylphosphine sulfide_CAS:13639-74-2
2025-01-10
