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宋銳Appl. Catal. B.: 通過多金屬氧酸鹽中摻雜雜原子Fe以調(diào)制MoO3晶面用于準(zhǔn)工業(yè)析氧反應(yīng)

水分解的廣泛實(shí)施迫切需要低成本、有效和穩(wěn)定的電催化劑用于工業(yè)析氧反應(yīng)(OER)，且該電催化劑需達(dá)到大電流密度(>500 mA cm^-2)以符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

基于此，中國科學(xué)院大學(xué)宋銳等人報(bào)告了一種簡便的溶劑熱策略合成無粘合劑的Fe-S-NiMoO₄/MoO₃電極，納米棒陣列均勻生長在鎳泡沫(NF)上。

將Anderson型多金屬氧酸鹽(NH₄)₃[FeMo₆O₂₄H₆]·7H₂O作為前驅(qū)體，在過渡金屬氧化物(TMO)中實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確且可控的Fe摻雜。實(shí)驗(yàn)和密度泛函理論(DFT)計(jì)算的結(jié)合表明，F(xiàn)e摻雜有利于調(diào)節(jié)MoO₃的晶面、調(diào)節(jié)電子結(jié)構(gòu)和提高電導(dǎo)率。

因此，F(xiàn)e-S-NiMoO₄/MoO₃@NF電極可以在271 mV的過電位下產(chǎn)生500 mA cm^-2的電流，并在50°C下穩(wěn)定工作100小時(shí)，可以滿足工業(yè)水電解的要求。這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)用于未來工業(yè)應(yīng)用的電催化劑提供了一種實(shí)用的方法。

MoO₃ crystal facets modulation by doping heteroatom Fe from polyoxometalate for quasi-industrial oxygen evolution reaction. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120582

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