目前,质子转移对水氧化的影响在多相电催化剂中几乎无法测量地确定。
近日,陕西师范大学曹睿教授,Wei Zhang设计了两种同晶磷酸锰(NH4MnPO4·H2O 和KMnPO4·H2O)来构成研究质子转移对水氧化的影响的理想平台。
文章要点
1)研究人员证明NH4MnPO4·H2O中的氢键网络是其较好活性的唯一原因。
2)两种材料中质子转移动力学的差异表明,在NH4MnPO4·H2O中存在一个低活化能的快速质子跳跃转移过程。此外,氢键网络可以有效地促进相邻Mn位之间的质子转移,进一步稳定Mn(III)-OH中间体。
3)对于OER,更快的质子转移导致[H+]中更高比例的零级。因此,质子转移影响的电催化水氧化实现了可测量地观察,从而为水氧化的机理带来了详细的见解。
参考文献
Shujiao Yang, et al, Effect of Proton Transfer on Electrocatalytic Water Oxidation by Manganese Phosphates, Angew. Chem. Int. Ed. 2022,
DOI: 10.1002/anie.202215594
https://doi.org/10.1002/anie.202215594