【高端测试 找华算】专注测试分析服务、自有球差电镜机时、全球同步辐射资源，20000+单位服务案例！经费预存选华算，高至17%预存增值！电催化水分解制氢的大规模工业应用是未来实现可再生能量转换的有效策略。然而，缓慢的动力学的阳极氧化析出反应(OER)导致高过电位，这显著降低了整体效率。NiFe-LDH由于其低成本、高活性，长期以来被认为是最有前途的碱性OER催化剂之一。然而，在OER过程中，由于局部酸性环境引起的金属溶解和Fe的动态溶解-再沉积过程诱导的相分离，NiFe-LDH经历了快速失活和稳定性降解。因此，合理设计工业碱性条件下具有长期稳定性的NiFe-LDH基催化剂是弥补基础水电解与工业水电解之间差距的关键。近日，北京化工大学宋宇飞课题组合成了嵌入共轭羧酸配体四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)的NiFe-LDH(NiFe-TCPP)，通过配位稳定了NiFe-LDH中的Fe形态，实现了工业电流密度下稳定水电解。实验结果表明，在1.0 M KOH溶液中，NiFe-TCPP催化剂在1000 mA cm-2工业电流密度下的过电位仅为290.2 mV；并且其能够在500 mA cm-2下连续运行1000小时，衰减率为0.0093 mV h-1。此外，由NiFe-TCPP/NF (阳极)和NF (阴极)组成的AEMWE仅需2.68和3.25 V的低电池电压就能分别达到500和1000mA cm-2的电流密度，同时该电解槽在500 mA cm-2下连续运行88小时期间活性衰减为8.7 mV h-1，显示出巨大的实际应用潜力。一系列系统的表征和理论计算表明，共轭羧酸配体TCPP与Fe的强配位增加了溶解能垒，提高了Fe的自愈合能力，抑制了Fe的浸出，从而提高了催化剂的稳定性；同时，TCPP与Fe在NiFe-LDH中的螯合作用通过电荷重分布优化了d带中心和降低了OER反应能垒，显著增强了反应动力学。总的来说，嵌入共轭TCPP配体的NiFe-LDH在工业电催化水分解技术中具有广阔的应用前景，并且所提出的插层-配位抑制Fe溶解的策略为耐久性电催化剂的合理设计开辟了一条新的途径。Coordination stabilization of Fe by porphyrin-intercalated NiFe-LDH under industrial-level alkaline conditions for long-term electrocatalytic water oxidation. Advanced Functional Materials, 2024.DOI: 10.1002/adfm.202413533🌟 同步辐射，找华算 ！三代光源，全球机时，最快一周出结果，保质保量！👉全面开放项目：同步辐射硬线/软线/高能/液体/原位/SAXS/GIWAXS/PDF/XRD/数据拟合！🏅 500+博士团队护航，助力20000+研究在Nature&Science正刊及子刊、Angew、AFM、JACS等顶级期刊发表！👉 点击阅读原文加我，立即领取更多优惠💖
