構(gòu)建NiTe納米陣列的界面電子結(jié)構(gòu)調(diào)控助力電催化氧析出
通過構(gòu)建有效的納米界面來調(diào)控催化劑的電子結(jié)構(gòu),設(shè)計制備出高效廉價的氧析出反應(yīng)異質(zhì)結(jié)電催化劑,并結(jié)合實驗結(jié)果和理論計算對界面調(diào)控催化性質(zhì)的機制進行了研究。他們首先以泡沫鎳為基底,通過直接化學刻蝕的方法制備出泡沫鎳負載的“十字柱”型的NiTe納米陣列。進一步通過離子交換反應(yīng)在NiTe表面修飾NiS納米顆粒來調(diào)控NiTe的電子結(jié)構(gòu), 制備出NiTe/NiS 異質(zhì)結(jié)催化劑。NiTe/NiS異質(zhì)結(jié)催化劑中NiS和NiTe之間強的電子相互作用能夠觸發(fā)電子從“Ni”向“S”轉(zhuǎn)移,從而有效調(diào)控催化中心“Ni”的電子結(jié)構(gòu),使得Ni的“d帶中心”左移,從而優(yōu)化Ni對活性中間體的吸附,降低了OER反應(yīng)所需的能量,大大提高催化活性,僅需要257mV 的過電位就可實現(xiàn)100mA cm-2的電流密度。這項工作為理解電催化劑的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系和開發(fā)高效的電催化劑提供了新的思路。
中山大學
2021-04-13