?浙工大Adv. Sci.:CoO@S-CoTe助力OER 2023年10月11日 上午2:31 ? 頭條, 百家, 頂刊 ? 閱讀 50 電催化裂解水技術(shù)大規(guī)模實(shí)施的瓶頸在于缺乏廉價(jià)、高效、耐用的催化劑,以加速析氧反應(yīng)(OER)緩慢的動(dòng)力學(xué)。過渡金屬碲化物(TMT)具有良好的電子導(dǎo)電性,有望成為一種理想的OER電催化劑,但已報(bào)道的大多數(shù)TMTs的OER性能仍不理想,遠(yuǎn)低于相應(yīng)的硫化物和硒化物。 基于此,浙江工業(yè)大學(xué)汪磊副教授、賈毅教授和許響生教授(共同通訊作者)等人報(bào)道了碲化鈷(CoTe)納米陣列通過硫(S)摻雜和表面氧化的雙重集成來激活和穩(wěn)定OER。合成后的CoO@S-CoTe催化劑在電流密度為10 mA cm?2下的過電位僅為246 mV,長(zhǎng)期穩(wěn)定性超過36 h,優(yōu)于商業(yè)RuO2和其他已報(bào)道的Te基OER催化劑。 通過DFT計(jì)算,作者研究了基本步驟的電荷分布和吉布斯自由能。在文中,作者構(gòu)建了CoTe、S-CoTe、CoO@CoTe和CoO@S-CoTe四個(gè)理論模型。通過1.23 V和0 V時(shí)的能量圖,可明顯地看到OER過程的第三步,即O*到OOH*的轉(zhuǎn)換,是所有模型的速率決定步驟(RDS)。 S-CoTe(0.59 eV)和CoO@CoTe(0.55 eV)的?GO*→OOH*值小于CoTe(0.71 eV),表明S摻雜和表面氧化對(duì)降低OER能壘有積極作用。在四個(gè)模型中,CoO@S-CoTe的?GO*→OOH*值最小為0.43 eV,表明CoO@S-CoTe模型中中間的O*原子與頂部CoO層暴露的Co位之間的結(jié)合強(qiáng)度更強(qiáng)。 為進(jìn)一步揭示活性增強(qiáng)機(jī)制,作者計(jì)算了電荷密度的差異分布。在CoTe中摻雜S可以使電荷更方便地從頂部CoO層轉(zhuǎn)移到內(nèi)部Co位點(diǎn),在CoO中形成電子缺失區(qū),從而提高OER的催化性能。結(jié)果表明,在CoTe晶格中摻雜S,形成合適的表面CoO可以協(xié)同調(diào)節(jié)CoTe的OER性能,突破了CoTe的實(shí)際應(yīng)用瓶頸。 Dual Integrating Oxygen and Sulphur on Surface of CoTe Nanorods Triggers Enhanced Oxygen Evolution Reaction. Adv. Sci., 2023, DOI: 10.1002/advs.202206204. https://doi.org/10.1002/advs.202206204. 原創(chuàng)文章,作者:Gloria,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/11/14a0bceff5/ 催化 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 他,用一臺(tái)注射器,發(fā)表Science+JACS+Nature synthesis! 2024年7月25日 ????Angew.:金屬缺陷和表面化學(xué)重構(gòu)協(xié)同,助力NiCo2S4/ZnS異質(zhì)結(jié)優(yōu)異的電催化性能 2023年11月30日 清華王笑楠ES&T: 機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)生物炭對(duì)土壤重金屬的固定效率 2023年10月10日 殺瘋了!大連化物所,一天里連發(fā)Science和兩篇Nature大子刊! 2024年2月19日 麥立強(qiáng)&王子運(yùn)JACS:最高值!Ptc/Ti3C2Tx實(shí)現(xiàn)超穩(wěn)定的MOR 2023年11月21日 這所大學(xué),迎來首篇Nature Synthesis! 2024年1月22日