Chem. Eur. J. :钒掺杂Ni-MOF析氧电催化剂的制备及性能研究

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广西师范大学杨秀林教授课题组报道了一种V掺杂Ni-MOF修饰泡沫镍(NF)的高性能阳极析氧电催化剂。该催化剂以NF为载体,采用可控的两步溶剂热法原位制备得到。研究发现当V/Ni的比例为0.09/0.91时,所构建的电催化剂(V1-x-NixMOF/NF)析氧性能最佳。



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图1. (a) V0.09-Ni0.91MOF/NF催化剂的合成示意图. (b) 线性扫描伏安极化曲线. (c) 全水分解曲线. (d) 与近期报道的全水分解催化剂性能比较图. (e-f) 在1.20 V~1.60 V电压下的原位Raman图.

此外,以Pt/C/NF和V0.09-Ni0.91MOF/NF分别作为全水分解的阴极和阳极在1000 mA cm-2的大电流密度下所需的电池电压仅为1.96 V(图1),优于最先进的RuO2(+)||Pt/C(-)


然而,在碱性OER过程中,V0.09-Ni0.91MOF会部分或全部转变为相应的氢氧化物或羟基氧化物,作为真正的催化活性物种。原位Raman光谱探究了V0.09-Ni0.91MOF/NF催化剂在不同OER电位下散射峰的变化规律,证实了Ni-O组分是OER过程中的催化活性位点。同时,结合OER反应后的XRD、TEM以及XPS等表征,进一步证实了NiOOH和Ni(OH)2活性物种的存在。

文信息

Improving the Electrocatalytic Activity of Ni Organic Framework toward Oxygen Evolution Reaction by Vanadium Doping

Hongbo Yu, Lixia Wang, Huatong Li, Zuyang Luo, Tayirjan Taylor Isimjan, Xiulin Yang

文章第一作者为余洪波和王丽霞


Chemistry – A European Journal 

DOI: 10.1002/chem.202201784




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