董斌&柴永明ACB:动态阴离子调节构建S掺杂FeOOH实现高电流密度的析氧反应

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氢氧化铁(FeOOH)作为铁基电催化剂的真正活性物种,在工业全解水中有着巨大的前景。然而,不良的导电性和析氧反应(OER)动力学阻碍了它的催化性能。


因此,中国石油大学(华东)化学化工学院的董斌教授和柴永明(共同通讯)等人通过一个简单的动态阴离子调节策略,有效的提高了FeOOH的OER活性。
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当电解质和催化剂材料中硫含量分别为223 mg/kg和0.01 mol/L时,制备的0.01 S-FeOOH+1000/IF催化剂具有良好的OER活性,在1000 mA cm-2处过电位低至358 mV并具有长时间的稳定性。同时,0.01 S-FeOOH+1000/IF在碱性阴离子交换膜电池中显示出稳定的电池电压为2.12 V,在24小时内达到1000 mA cm-2
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物理表征分析和理论计算表明硫的掺杂可以提高OER中Fe2+的百分率,降低速率决定步骤的反应能垒。这项工作证明了通过动态阴离子调节和大电流活化过程制备高活性和良好稳定性催化剂的策略的价值,这为设计不再受严重热力学不稳定性限制的材料提供了可能性。
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Dynamic anion regulation to construct S-doped FeOOH realizing 1000 mA cm-2‑level‑current‑density oxygen evolution over 1000 h, Appl. Catal. B-Environ.2022, DOI: 10.1016/j.apcatb.2022.121571.
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121571.




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