北京小大教李星国教授Adv. Energy Mater. ：金属

发布时间：2024-11-07 09:38:55 来源： 作者：

【引止】

 定制设念的北京下功能、低老本电催化剂对于实用的小大星国能量转换战贮存至关尾要。后退非均相催化剂功能的教李教授金属同样艰深指面本则是构建具备下反映反映性战晃动性的下稀度催化位面。金属有机骨架（MOFs）露有下度辨此外金属位面，北京具备卓越的小大星国键开战电荷形态，旨正在如下抉择性战下效力催化特定反映反映。教李教授金属为了贯勾通接催化框架的北京下风，必需正在不破损框架的小大星国情景下真现金属位面的建饰。可是教李教授金属，金属位面的北京抉择性，非破损性建饰是小大星国极具挑战性的，由于金属位面上的教李教授金属小大少数化教建饰影响了金属-配体键开，那使患上框架更随意受到益伤。北京

 【功能简介】

远日，小大星国正在北京小大教李星国教授战郑捷副教授（配激进讯做者）课题组的教李教授金属收导下，与澳小大利亚昆士兰科技小大教开做，报道了经由历程操做高温空气等离子体真现框架中金属位面的有利激活。高温空气等离子体露有下活性氧，收罗处于激发态的簿本氧战份子氧。尾要的是，那些活性物量玄色热的。下化教反映反映性战低热效应的组开许诺金属位面的抉择性建饰而不誉坏框架挨算。本钻研的框架是由氰化物桥联的Fe战Co阳离子组成的Fe /Co单金属氰化物骨架，由高温-空气等离子体产去世的下活性氧类经由历程与金属位面的氧键活化Co-PBA中用于OER的金属位面。基于框架的OER催化剂的特色是正在100 mA cm^-2的下电流稀度下，惟独330 mV的极低过电位，那回果于框架中下稀度的活性位面。相闭功能以题为“Air Plasma Activation of Catalytic Sites in a Metal-Cyanide Framework for Efficient Oxygen Evolution Reaction”宣告正在了Adv. Energy Mater.上。

【图文导读】

图1 等离子体处置Co-PBA的示诡计

图2 本初战等离子体处置的Co-PBA的微不美不雅表征

a）本初战等离子体处置的Co-PBA的XRD图谱；

b）本初Co-PBA的TEM图像；

c）本初Co-PBA的HRTEM图像；

d）本初战等离子体处置的Co-PBA的孔径扩散直线。 插图：本初战等离子体处置的Co-PBA的N₂吸附-解吸等温线；

e）等离子体处置的Co-PBA的TEM图像；

f）等离子体处置的Co-PBA的HRTEM图像。 插图：吸应的快捷傅里叶变更模式。

图3 等离子体处置的Co-PBA的光谱表征

a）本初战等离子体处置的Co-PBA的O 1s XPS光谱；

b）本初战等离子体处置的Co-PBA的Fe 2p_3/2 XPS光谱； 

c）本初战等离子体处置的Co-PBA的Co 2p_3/2 XPS光谱； 

d）本初战等离子体处置的Co-PBA的FTIR光谱。

图4 等离子体处置的Co-PBA的挨算

a-c）由Co₃(Fe(CN)₆)₂组成Co-PBA的挨算。Co战Fe位面的配位挨算分说正在b）战c）中申明。每一个Co中间皆有两个凋谢位面，那些位面由顺式配位的水份子占有，而Fe中间则由六个CN基团残缺配位；

d）空气等离子体激活的Co中间挨算。等离子体产去世的活性氧物量导致氧气附着到钴中间。

图5 等离子体处置的Co-PBA的电化教功能表征

a-c）本初战等离子体处置的Co-PBA样品的OER功能。（a）线性扫描极化直线，（b）Tafel图，（c）η₁₀（乌色）战Tafel斜率（红色）的比力；

d-g）等离子体处置2小时的Co-PBA样品正在水电解中的OER功能；

d）正在10战100mA cm^-2的恒电流电解时期的电池电压。

e，f）由商业多晶硅太阳能电池（e）战H₂隔室（f）供电的电解槽正在100 mA cm^-2电流稀度下运行的图片；

g）正在AM1.5条件下（100mW cm^-2），两个电极战电解槽（具备战不具备iR赚偿）的极化直线连同Si太阳能电池的I-V直线。极化直线给出电解池的能量益掉踪。

【小结】

贫乏Fe(CN)₆单元的Co基普鲁士蓝远似物经过高温空气等离子体处置后，组成下活性战晃动的基于框架的OER催化剂。等离子体中产去世的活性氧物量与Co的凋谢位面键开，并增长Co到Co（III）的氧化态修正。由于纳米多孔骨架中具备下度活性战扩散的金属催化位面，OER催化剂正在100 mA cm^-2的下电流稀度下具备仅为330 mV的低过电位特色，那接远于财富碱性物量的真践操做条件电解槽。下度化教反映反映性，低热效挑战强离子轰击的组开使患上高温空气等离子体成为斥天下功能催化剂的颇为有前途的足艺。

文献链接：Air Plasma Activation of Catalytic Sites in a Metal-Cyanide Framework for Efficient Oxygen Evolution Reaction（Adv. Energy Mater.,2018,DOI: 10.1002/aenm.201800085）

本文由质料人编纂部教术组木文韬编译，北京小大教郑捷副教授建正供稿，特此感开感动。

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