【摘 要】
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在众多非贵金属基材料中,金属有机骨架(MOFs)因其高比表面积和丰富的金属活性中心而成为最有前景的氧气析出反应(OER)催化剂之一.但MOFs的本征催化活性、导电性和稳定性较差,
【机 构】
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上海科技大学物质科学与技术学院 上海201210;中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 苏州215123;中国科学院上海硅酸盐研究所 上海200050;中国科学院大学 北京100049;苏州纳米技术
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在众多非贵金属基材料中,金属有机骨架(MOFs)因其高比表面积和丰富的金属活性中心而成为最有前景的氧气析出反应(OER)催化剂之一.但MOFs的本征催化活性、导电性和稳定性较差,从而影响其在OER电催化中的应用.本工作通过电沉积法在泡沫镍支撑的FeNi MOF纳米片表面引入5 nm的CeO2纳米团簇来提高MOFs的催化活性.CeO2纳米团簇与FeNi MOF纳米片之间的固-固界面相互作用以及CeO2纳米团簇的掺杂有效调控了MOF表面金属位点的电子结构,提高了金属位点的本征电催化活性;同时,CeO2团簇良好的导电性促进了FeNi MOF表面的电荷迁移,从而使CeO2/FeNiMOF的OER活性优于FeNi MOF.在l mol·L-1 KOH溶液中CeO2/FeNiMOF达到50 mA·cm-2和100 mA·cm-2的电流密度所需要的过电位分别只有220 mV和233 mV,同时表现出快速的反应动力学和优异的稳定性.
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