ACS Catal:Ca掺杂LaFe0.7Ni0.3O3钙钛矿改善OER活性
纳米技术 纳米 2021-06-24

俄罗斯斯科尔科沃科学技术研究所Sergei V. Porokhin、Artem M. Abakumov等报道通过超声雾化热解法,以山梨醇作为燃料、O3作为氧化剂,合成了空心球高比表面积(~15 m2 g-1)La0.6Ca0.4Fe0.7Ni0.3O2.9,。在1 M KOH电解液中进行OER催化,在1.61 V vs RHE实现了~400 A g-1质量活度,Tafel斜率仅仅52±2.6 mV dec-1

本文要点:

(1)

通过粉末XRD、电子衍射、球差校正STEM、能量色散X射线成像、57Fe Mössbauer谱、碘量滴定、XPS等技术进行表征,与未修饰Ca的LaFe0.7Ni0.3O3相比,La0.6Ca0.4Fe0.7Ni0.3O2.9具有较高的催化活性

(2)

DFT计算模拟。修饰Ca提高Ni、Fe的氧化态,增强Ni/Fe-O化学键的共价成分,导致O 2p轨道的能带靠近Fermi能级,降低了氧空穴的形成能,提高OER的晶格氧反应机理,改善催化活性。

同时钙钛矿结构导致Ni-Fe氢氧化物薄层结构的稳定性和催化活性之间平衡。

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参考文献

Sergei V. Porokhin*, Victoria A. Nikitina, Dmitry A. Aksyonov, Dmitry S. Filimonov, Egor M. Pazhetnov, Ivan V. Mikheev, and Artem M. Abakumov*, Mixed-Cation Perovskite La0.6Ca0.4Fe0.7Ni0.3O2.9 as a Stable and Efficient Catalyst for the Oxygen Evolution Reaction, ACS Catal. 2021, 11, 8338–8348

DOI: 10.1021/acscatal.1c00796

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00796


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