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迄今為止，對(duì)于堿性電解水催化材料和催化反應(yīng)的研究主要是通過將催化劑以粉末或自支撐的形式沉積在導(dǎo)電基底(旋轉(zhuǎn)圓盤電極、玻碳電極、泡沫銅或泡沫鎳)上進(jìn)行的，這不僅操作復(fù)雜，而且限制了提高催化劑負(fù)載量的能力(通常小于2 mg cm^-2)。忠北大學(xué)的Jong Hoon Joo等人報(bào)道了一種將催化劑轉(zhuǎn)化為基底的新穎的策略。

作者通過一種新穎的轉(zhuǎn)化過程設(shè)計(jì)了一種具有大表面積的NiFe合金催化基底(NiFe-CS)，該過程能夠?qū)⒋呋瘎┺D(zhuǎn)化為雙功能催化基底。

具體過程是使用具有原子分布的Ni/Fe陽離子的模制炭作為基材，在氫氣氛中進(jìn)行低溫?zé)崽幚?，以制造具有多尺度孔結(jié)構(gòu)的催化金屬基底，從而產(chǎn)生HER/OER高活性的氫氧化物。催化基底本身的獨(dú)特設(shè)計(jì)具有豐富的活性位點(diǎn)、高度多孔的結(jié)構(gòu)和卓越的導(dǎo)電/傳質(zhì)性能等優(yōu)點(diǎn)，并且可以精確控制催化劑組分，顯著提高HER/OER活性。

另外，這種結(jié)構(gòu)不僅能暴露多的電化學(xué)活性位點(diǎn)，還能在基底表面形成羥基物質(zhì)作為活性相。對(duì)于HER和OER反應(yīng)，NiFe-CS在10 mA cm^-2電流密度下，過電位分別為33 mV和196 mV，Tafel斜率分別為68 mV dec^-1和42 mV dec^-1，NiFe-CS在HER和OER過程中分別具有超過100小時(shí)的優(yōu)異穩(wěn)定性。

An innovative way to turn catalyst into substrate for highly efficient water splitting. Small, 2021. DOI:10.1002/smll.202101571

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Small：新策略！催化劑轉(zhuǎn)化為基底來高效分解水

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