Fe^(3+)协同Ni基金属-有机框架提升电催化析氧反应活性的研究

作     者：陈星亮 范文娟 常会 黄海平 蒋志强 CHEN Xingliang;FAN Wenjuan;CHANG Hui;HUANG Haiping;JIANG Zhiqiang

作者机构：江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000 攀枝花学院钒钛资源综合利用四川省重点实验室四川攀枝花617000 

出 版 物：《无机盐工业》 (Inorganic Chemicals Industry)

年 卷 期：2024年第56卷第2期

页      面：152-158页

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(22272086) 四川省自然科学基金项目(2023NSFSC0009) 四川省高等学校绿色化学重点实验室开放项目(LZY1901) 

主　　题：金属-有机框架 电催化 析氧反应 非贵金属电催化剂 

摘      要：采用溶剂热法合成了金属-有机框架材料(phen-Ni),然后通过掺杂异金属Fe^(3+)制备了Fe@phen-Ni电催化剂。利用X射线单晶衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等对催化剂的物相、形貌及各成分化学状态进行表征。利用线性扫描伏安法(LSV)和电化学阻抗谱(EIS)等研究了Fe@phen-Ni催化剂的电催化析氧(OER)性能。结果表明,当电流密度为10mA/cm^(2)时,Fe@phen-Ni的OER过电位为333mV,与phen-Ni相比显示出更优异的OER催化活性。Fe@phen-Ni电催化活性的提高归因于Fe^(3+)的引入,这不仅增加了电催化剂的活性位点,而且由于Fe^(3+)和Ni^(2+)的协同作用,促进了电子转移,从而提高了电催化活性。该工作不仅证实了异金属离子的掺杂有利于提高电催化析氧活性,而且为基于金属-有机框架材料制备电化学OER催化剂提供了新的思路。