分會

第四十三分會：納米催化

摘要

包含不飽和d波段過渡金屬的水滑石 (Layered double hydroxides, LDHs)，是析氧反應(yīng) (Oxygen evolution reaction, OER)的候選材料。但是，堆疊的板層會阻塞活性位點，阻止電解液進(jìn)入內(nèi)部空間。在這項工作中，我們報告簡單的共沉淀與水熱方法相結(jié)合，直接生長在泡沫鎳片 (Nickle foam, NF)上的二元水滑石NiCo-LDHs (5.01 nm)、NiMn-LDHs (3.45 nm)和三元水滑石NiCoMn-LDHs納米片(1.26 nm)，它們展示了優(yōu)越的OER性能。值得注意的是，NiCoMn-LDHs納米片在20 mA cm-2時表現(xiàn)出最低的290 mV過電位與最小的87 mV dec-1 Tafel斜率，與二元水滑石 NiCo-LDHs (310 mV, 118 mV dec-1)和 Nimn-LDHs (330 mV, 126 mV dec-1) 相比，減少20 - 40 mV和31 - 39 mV dec-1。這種出色的性能歸功于納米板的二維結(jié)構(gòu)和大量暴露的活性位點，尤其是氧氣空位。此外，NiCoMn-LDHs 納米片的電荷轉(zhuǎn)移電阻(Rct)最小為6.3 Ω，最大電化學(xué)雙層電容(Cdl) 為5.52 mF cm-2，比雙金屬 NICo-LDHs (11.0 Ω, 4.85 mF cm-2)和NiMn-LDHs(30.6 Ω，3.00 mF cm-2)。此外，NiCoMn-LDHs 納米板在 10 小時和循環(huán)穩(wěn)定性上保持良好的耐用性，且沒有明顯變化。這項工作提供了一個簡單的策略，為OER工藝設(shè)計各種類型的雙金屬和三金屬LDHs提升。

關(guān)鍵詞

水滑石;析氧反應(yīng);納米片;氧空位

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