通过异质结工程构筑双功能位点能够加快生成水的速率,这个方法是改善碱性氢氧化反应(HOR)动力学的重要策略。目前人们主要通过表面相邻位点的协同作用记忆表面反应能量的方式改善HOR反应。但是超出双功能机理之外的催化剂表面关键中间体物种的表面移动通常被人们忽略。
有鉴于此,武汉大学罗威教授等报道Ni3C-Ni催化剂模型,发现正电Ni3C位点的Ohad物种快速移动到负电Ni位点,这种作用起到促进生成水分子的决定性作用。
作者发现,这种未曾预料的Ohad物种在催化剂表面移动现象是因为表面电荷密度的较大区别以及Ni3C和Ni的界面环境不同导致。通过这种作用,Ni3C-Ni催化剂在碱性HOR电催化反应中表现优异的质量活性,达到Ni和Ni3C的性能的19倍或21倍。
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这项研究不仅展示了碱性HOR反应的新型机理,而且有助于发展先进的碱性燃料电池电催化剂。
参考文献
Yana Men, Yue Tan, Peng Li, Yaling Jiang, Lei Li, Xiaozhi Su, Xiaomei Men, Xueping Sun, Shengli Chen, Wei Luo, Boosting Alkaline Hydrogen Oxidation Kinetics through Interfacial Environments Induced Surface Migration of Adsorbed Hydroxyl, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202411341
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202411341