国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

Angew.：優(yōu)化基于金屬磷硫/硒化物電催化劑中的陽(yáng)離子和陰離子復(fù)雜性加速氧氣析出

析氧反應(yīng)(OER)是水分解過(guò)程中重要的半反應(yīng)。由于OER的緩慢動(dòng)力學(xué)，通常需要一個(gè)較大的過(guò)電位來(lái)驅(qū)動(dòng)OER。為了顯著降低能源消耗，開發(fā)高效的OER催化劑勢(shì)在必行。通常，整個(gè)OER動(dòng)力學(xué)被認(rèn)為受限于OER機(jī)制中的速率決定步驟(RDS)。因此獲得控制OER的RDS的能力將有助于提高OER的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。在之前的研究中，對(duì)OER的機(jī)制有了一些新的和深入的認(rèn)識(shí)。即便如此，仍然迫切需要可靠的方法來(lái)確定并有效地控制OER的RDS，從而加快OER動(dòng)力學(xué)。

基于此，高壓科學(xué)與技術(shù)先進(jìn)研究中心張衡中等人表明OER的RDS可以通過(guò)簡(jiǎn)單地改變金屬磷硫/硒化物電催化劑 (MPT₃，其中M = Fe，Ni；T = S，Se) 中的陽(yáng)離子和陰離子復(fù)雜性來(lái)調(diào)控。

為了驗(yàn)證猜想，本研究合成了6種具有代表性的MPT₃化合物，分別為FePS₃、FePSe₃、FeP(S,Se)₃、(Ni,Fe)PSe₃、(Ni,Fe)PS₃和(Ni,Fe)P(S,Se)₃。在1 M KOH溶液中，分散在碳紙上的催化劑在測(cè)試的電流密度范圍(0-200 mA cm^-2)內(nèi)，OER的過(guò)電位排序?yàn)椋?Ni,Fe)P(S,Se)₃<(Ni,Fe)PS₃<(Ni,Fe)PSe₃<FeP(S,Se)₃<FePSe₃<FePS₃。所有催化劑的Tafel斜率在30 到160 mV dec^-1的范圍內(nèi)，其中(Ni,Fe)P(S,Se)₃的Tafel斜率最低(34 mV dec^-1)。綜上所述，本文制備的催化劑的催化活性排序?yàn)椋?Ni,Fe)P(S,Se)₃>(Ni,Fe)PS₃>(Ni,Fe)PSe₃>FeP(S,Se)₃>FePSe₃>FePS₃。

相比之下，(Ni,Fe)P(S,Se)₃，(Ni,Fe)PS₃和(Ni,Fe)PSe₃的性能比基準(zhǔn)催化劑IrO₂要好得多。催化劑的本征催化活性可由電化學(xué)活性表面積的歸一化極化曲線表明，結(jié)果表明在相對(duì)較低的本征電流密度(< 0.5 mA cm^-2)下，其本征催化活性排序?yàn)椋?Ni,Fe)P(S,Se)₃>(Ni,Fe)PS₃>(Ni,Fe)PSe₃>FeP(S,Se)₃> FePS₃>FePSe₃。這與在1.58 V時(shí)催化劑的轉(zhuǎn)化頻率的排序類似：((Ni,Fe)P(S,Se)₃>(Ni,Fe)PS₃>(Ni,Fe)PSe₃>FeP(S,Se)₃>FePSe₃>FePS₃。結(jié)合催化劑的極化曲線、阻抗和轉(zhuǎn)化頻率等數(shù)據(jù)可以得出催化劑的本征OER活性排序?yàn)椋?Ni,Fe)P(S,Se)₃>(Ni,Fe)PS₃>(Ni,Fe)PSe₃>>FeP(S,Se)₃、FePSe₃、FePS₃。

本文制備了六種具有代表性的層狀MPT₃型催化劑并研究了它們的OER催化活性隨陽(yáng)離子/陰離子復(fù)雜度的變化。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示，F(xiàn)ePS₃、FePSe₃、FeP(S,Se)₃、(Ni,Fe)PSe₃、(Ni,Fe)PS₃和(Ni,Fe)P(S,Se)₃的OER活性依次遞增。微動(dòng)力學(xué)模型表明，這一順序源于前5種催化劑上形成M-O^*的RDS的動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)的連續(xù)增加以及(Ni,Fe)P(S,Se)₃催化劑的RDS改變?yōu)镸-OOH^*的形成。觀察到的催化活性可以很好地解釋密度泛函理論(DFT)計(jì)算的OER“火山”圖的左分支。

特別是(Ni,Fe)P(S,Se)₃具有接近最佳(1.5 eV)的△G(O^*)-△G(OH^*)，這也是(Ni,Fe)P(S,Se)₃高OER催化活性的原因。研究還發(fā)現(xiàn)，OER活性與催化劑的復(fù)雜度指數(shù)成正比，催化劑的復(fù)雜度指數(shù)由總金屬-S/Se鍵貢獻(xiàn)組成，這使得僅從催化劑的化學(xué)成分而不是昂貴的DFT計(jì)算來(lái)預(yù)測(cè)催化劑的催化活性成為可能。這一發(fā)現(xiàn)將大大加快未來(lái)催化劑的研究。

Expediting oxygen evolution by optimizing cation and anion complexity in electrocatalysts based on metal phosphorous trichalcogenides, Angewandte Chemie International Edition, 2022, DOI: 10.1002/anie.202214570.

https://doi.org/10.1002/anie.202214570.

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/14/1dba6f8525/

国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

Angew.：優(yōu)化基于金屬磷硫/硒化物電催化劑中的陽(yáng)離子和陰離子復(fù)雜性加速氧氣析出

相關(guān)推薦