国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

鄭州大學(xué)Nature子刊：雙位點分段協(xié)同催化，增強(qiáng)CoFeSx納米團(tuán)簇對水的持續(xù)氧化

有效的析氧反應(yīng)(OER)電催化劑對可持續(xù)的清潔能源轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。然而，催化材料遵循傳統(tǒng)的吸附質(zhì)演化機(jī)理(AEM)，關(guān)鍵氧中間體*OOH和*OH之間存在內(nèi)在的標(biāo)度關(guān)系；或者遵循晶格氧介導(dǎo)機(jī)理(LOM)，可能存在晶格氧遷移和結(jié)構(gòu)重構(gòu)，不利于高活性和穩(wěn)定性之間的平衡。均相催化劑的氧化路徑機(jī)制(OPM)有助于進(jìn)一步的OER性能改進(jìn)，因為它允許在沒有氧空位或額外的反應(yīng)中間體(*OOH)的條件下實現(xiàn)直接O-O自由基偶聯(lián)。然而，堿性環(huán)境下的OPM機(jī)理報道較少，因此尋找堿性環(huán)境下遵循OPM機(jī)理的具有合適多金屬位點的催化劑仍然具有挑戰(zhàn)性。

為了分析能夠克服液相反應(yīng)并兼顧高活性和強(qiáng)穩(wěn)定性的O-O耦合機(jī)制，鄭州大學(xué)張佳楠課題組選擇碳納米管材料負(fù)載的鐵磁性Co-Fe雙位點CoFeS_x團(tuán)簇(CFS-ACs)作為催化OER反應(yīng)的平臺，并闡明了催化OER反應(yīng)活性與各金屬位自旋狀態(tài)的內(nèi)在關(guān)系。

實驗結(jié)果表明，該催化劑在20 mA cm^-2電流密度下的OER過電位為270 mV，連續(xù)電解633 h而無電位損失?；谠?operando X射線吸收和拉曼光譜分析，研究人員提出了一種基于金屬-氧中間軌道相互作用演化的雙位點分段協(xié)同催化機(jī)制，其中Co-O-O-Fe耦合機(jī)制成功地避免了吸附氧機(jī)制中OOH*和OH*之間標(biāo)度關(guān)系的局限性。

同時，小尺寸(1.5~3 nm)鐵磁性CFS-ACs催化劑可視為單疇鐵磁性催化劑，它激發(fā)催化劑產(chǎn)生內(nèi)部電場，誘導(dǎo)水氧化關(guān)鍵中間氧物種的自旋極化，并產(chǎn)生自旋平行排列，降低O-O偶聯(lián)中間體的形成勢壘，從而促進(jìn)三重態(tài)氧的直接脫附(↑O=O↑)。

此外，密度泛函理論(DFT)計算進(jìn)一步表明，O-O偶聯(lián)機(jī)理是可行的，并且優(yōu)于典型的單位點吸附機(jī)理。綜上，該項工作不僅實現(xiàn)了同步促進(jìn)O-O偶聯(lián)中間體生成和O₂釋放，而且為OER過程中自旋狀態(tài)變化對氧吸附中間體的影響提供了可控的策略和獨特的見解。

Dual-site segmentally synergistic catalysis mechanism: boosting CoFeS_x nanocluster for sustainable water oxidation. Nature Communications, 2024. DOI: 10.1038/s41467-024-45700-6

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/03/10/95fd57233a/

国产三级精品三级在线观看,国产高清无码在线观看,中文字幕日本人妻久久久免费,亚洲精品午夜无码电影网

鄭州大學(xué)Nature子刊：雙位點分段協(xié)同催化，增強(qiáng)CoFeSx納米團(tuán)簇對水的持續(xù)氧化

相關(guān)推薦

鄭州大學(xué)Nature子刊：雙位點分段協(xié)同催化，增強(qiáng)CoFeSx納米團(tuán)簇對水的持續(xù)氧化