天津理工大學魯統部&王梅等：石墨炔涂層穩定MOF衍生物Co3S4納米材料用于高效電催化析氧反應
2024-05-31 14:13:35
作者： 中國科學材料 來源： 中國科學材料
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制備高效的析氧反應（OER）電催化劑對水裂解制氫至關重要。具有豐富配位構型的MOFs可以衍生出各種優良的電催化材料。
近日，天津理工大學魯統部教授和王梅副教授等人在Science China Materials發表研究論文，基于石墨炔（GDY）獨特的可控合成特性，將其原位復合在MOF衍生的Co3S4/NF材料上，獲得了自支撐電極GDY/Co3S4/NF，大大提高了其OER催化性能。
1) GDY/Co3S4/NF在10 mA cm−2電流密度下表現出223 mV的低過電位，在100 mA cm−2的大電流密度下，能夠穩定電解45小時左右，該材料顯示出了巨大的實際應用潛力。2) 由于GDY獨特的炔鍵和大孔結構，它可以通過強電子相互作用與Co3S4相互作用，從而調節電子結構并提供有效的電荷轉移通道，從而大大提高了其電催化OER的性能。Figure 1. The synthesis process of the material.Figure 2. (a) TEM images of GDY/Co3S4/NF, the inset is SAED pattern. (b, c) HRTEM images of GDY/Co3S4/NF. (d–h) EDS elemental mapping images of GDY/Co3S4/NF.Figure 3. (a) LSV diagrams of ZIF-67/NF, Co3S4/NF and GDY/Co3S4/NF. (b) Overpotential bar diagrams of three materials, left 10?mA?cm−2, right 100?mA?cm−2. (c) Tafel of three materials. (d) EIS maps of three materials. (e) Cdl diagrams of three materials. (f) Comparison of overpotential of GDY/Co3S4/NF with similar catalysts at a current density of 10?mA?cm−2. (g) Constant current stability tests of GDY/Co3S4/NF and Co3S4/NF.Figure 4. Comparison of in situ ATR-SEIRAS measurements at different potentials of Co3S4/NF (left) and GDY/Co3S4/NF (right).
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