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?石大ACB：動態(tài)陰離子調(diào)節(jié)構(gòu)建S摻雜FeOOH實(shí)現(xiàn)高電流密度的析氧反應(yīng)

氫氧化鐵（FeOOH）作為鐵基電催化劑的真正活性物種，在工業(yè)全解水中有著巨大的前景。然而，不良的導(dǎo)電性和析氧反應(yīng)（OER）動力學(xué)阻礙了它的催化性能。因此，中國石油大學(xué)（華東）化學(xué)化工學(xué)院的董斌教授和柴永明（共同通訊）等人通過一個(gè)簡單的動態(tài)陰離子調(diào)節(jié)策略，有效的提高了FeOOH的OER活性。

當(dāng)電解質(zhì)和催化劑材料中硫含量分別為223 mg/kg和0.01 mol/L時(shí)，制備的0.01 S-FeOOH₊₁₀₀₀/IF催化劑具有良好的OER活性，在1000 mA cm^-2處過電位低至358 mV并具有長時(shí)間的穩(wěn)定性。同時(shí)，0.01 S-FeOOH₊₁₀₀₀/IF在堿性陰離子交換膜電池中顯示出穩(wěn)定的電池電壓為2.12 V，在24小時(shí)內(nèi)達(dá)到1000 mA cm^-2。

物理表征分析和理論計(jì)算表明硫的摻雜可以提高OER中Fe²⁺的百分率，降低速率決定步驟的反應(yīng)能壘。這項(xiàng)工作證明了通過動態(tài)陰離子調(diào)節(jié)和大電流活化過程制備高活性和良好穩(wěn)定性催化劑的策略的價(jià)值，這為設(shè)計(jì)不再受嚴(yán)重?zé)崃W(xué)不穩(wěn)定性限制的材料提供了可能性。

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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