天津理工大学鲁统部&王梅等：石墨炔涂层稳定MOF衍生物Co3S4纳米材料用于高效电催化析氧反应
2024-05-31 14:13:35
作者： 中国科学材料 来源： 中国科学材料
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制备高效的析氧反应（OER）电催化剂对水裂解制氢至关重要。具有丰富配位构型的MOFs可以衍生出各种优良的电催化材料。
近日，天津理工大学鲁统部教授和王梅副教授等人在Science China Materials发表研究论文，基于石墨炔（GDY）独特的可控合成特性，将其原位复合在MOF衍生的Co3S4/NF材料上，获得了自支撑电极GDY/Co3S4/NF，大大提高了其OER催化性能。
1) GDY/Co3S4/NF在10 mA cm−2电流密度下表现出223 mV的低过电位，在100 mA cm−2的大电流密度下，能够稳定电解45小时左右，该材料显示出了巨大的实际应用潜力。2) 由于GDY独特的炔键和大孔结构，它可以通过强电子相互作用与Co3S4相互作用，从而调节电子结构并提供有效的电荷转移通道，从而大大提高了其电催化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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