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Ru敏化MOF电子结构实现高效电解水
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作者 宋云奇 李征峰 +4 位作者 梁彤 张昱梅 刘楚存 谢克民 姚垚 《复合材料学报》 北大核心 2025年第7期3908-3916,共9页
金属有机框架(MOF)材料因其强大的结构和功能可调性已成为极具潜力的电解水催化剂。然而,MOF催化剂由于自身较弱的电荷转移能力及有限的稳定性,其固有活性较低。因此,设计出兼具高活性与高稳定性的MOF催化剂仍是具有挑战性的难题。本文... 金属有机框架(MOF)材料因其强大的结构和功能可调性已成为极具潜力的电解水催化剂。然而,MOF催化剂由于自身较弱的电荷转移能力及有限的稳定性,其固有活性较低。因此,设计出兼具高活性与高稳定性的MOF催化剂仍是具有挑战性的难题。本文通过两步水热法成功合成了CoRu-BDC/NF(BDC:对苯二甲酸;NF:泡沫镍),Ru的引入调节了负载在NF上Co-BDC的内在活性,赋予了CoRu-BDC/NF丰富的活性位点、较快的电荷传输能力,有利于电催化性能的提升。结果表明,CoRu-BDC/NF在酸性环境中电流密度达到10 mA·cm^(−2)时,析氢反应(HER)过电位为34 mV,Tafel斜率为33 mV·dec^(−1)。值得注意的是,在碱性条件下,当电流密度为10 mA·cm^(−2),HER和析氧反应(OER)所需的过电位也仅为32 mV和280 mV,Tafel斜率分别为39 mV·dec^(−1)、49 mV·dec^(−1),均表现出优异的电催化性能。Ru的引入导致Co的电子结构和配位环境发生变化,使原始Co-MOF的表面积增加,为电化学反应提供了更好的电子转移平台,加快了电子在电极和电解液界面间的传递,进一步提升了电催化性能。 展开更多
关键词 coru-bdc Ru引入 HER OER 配位环境
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