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新型雙金屬材料為進一步提高析氧反應(OER)電催化劑的性能提供了更多的可能性。然而,雙金屬催化劑的合理設計仍然是一個巨大的挑戰,目前缺乏一種實用的方法來將影響活性中心本徵活性的因素與其他因素解耦,從而阻礙了對協同效應機理的深入了解。

基於此,天津大學胡文平教授,雷聖賓教授,國科溫州研究院Ling Yang,江西師範大學Xuejiao J. Gao採用Langmuir-Blodgett(LB)方法合成了一系列空間位置明確、配位環境不同的雙金屬M1TAPP-M2(M1,2=Ni,Co)-2DPs,並研究了兩種金屬在電催化OER中的協同效應。

本文要點
要點1.具有定義良好的原子結構和相同數量的雙金屬2DPs的活性中心使研究人員能夠探索金屬中心的空間位置和配位環境與這些材料的本徵活性的關係。

要點2.掃描隧道顯微鏡(STM)表徵證實,OER反應後2DP骨架保持完好,表明所有金屬中心都保留在它們的螯合位置。

要點3.電化學拉曼光譜、非原位XPS光譜和密度泛函理論(DFT)計算表明,Ni和Co之間的電子轉移可以調製2DPs的電子結構,從而導致OER活性的差異。

這項工作揭示了材料的本徵OER活性與結構之間的關係,將有助於設計高活性的OER電催化劑。

Dejuan Fa, et al, Spatial Well-defined Bimetallic Two-dimensional Polymers with Single Layer Thickness for Electrocatalytic Oxygen Evolution Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202207845

https://doi.org/10.1002/anie.202207845

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