高质量异质结引起的空间电荷效应对于高效的电催化过程至关重要。有鉴于此,安徽师范大学王广凤教授、南京航空航天大学彭生杰教授、李林林副研究员等报道通过修饰CoPc-g/CoS有机-无机异质结构中具有不同供电子/吸电子能力的取代基(-g=-CH3、-H、-NO2),精确调控分子之间的电荷转移。
本文要点:
(1)
CoPc-CH3作为典型的电子供体,由于-CH3能够将更多的电子转移到CoS上,形成最强的空间电场,从而调节界面上的双活性位点。
(2)
含氧中间体优先吸附在带正电的CoPc-CH3,电子在CoS快速积累减弱催化剂在OER反应电势的溶解,确保了通过吸附物转化机制进行稳定的OER。
CoPc-CH3/CoS催化剂在PEM电解槽中表现出最低的过电位,并在0.5 A cm-2电流密度保持稳定运行150 h。这项方法为精确调节异质结的空间电场提供了一种新型策略。
参考文献
Ling Jiang, Yixin Hao, Mingzheng Gu, Liming Deng, Qiao Chen, Xiaojun Zhang, Linlin Li, Shengjie Peng, Guangfeng Wang, Manipulating Charge Distribution at Organic-inorganic Interface via Optimizing Substituents for Sustainable Water Electrolysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202423145