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Chem. Eng. J.: 介孔、協(xié)同、親水疏氣以及優(yōu)良電荷轉(zhuǎn)移，促進INT MG高效水分解！

水電解生產(chǎn)H₂是實現(xiàn)清潔能源循環(huán)的一種很有前景的方法，而高效的催化劑可以降低超電勢，從而節(jié)省產(chǎn)生H₂所需的電能。金屬玻璃由于具有良好的耐酸性/堿性溶液、催化位點不飽和原子配位活性良好、組分和電子結(jié)構(gòu)選擇范圍廣等優(yōu)點，近年來備受關(guān)注。

近日，深圳大學(xué)蔡興科、沈軍和南方科技大學(xué)Xiang Huang等通過簡單的熔紡技術(shù)將Ir₂₅Ni₃₃Ta₄₂MG制備成帶狀(INT MG)，用作水電解自立電極。

所形成的介孔MG帶在堿性條件下顯示出優(yōu)異的電催化HER和OER活性。具體而言，在1.0 M KOH溶液中，INT MG在10 mA cm^-2電流密度下的HER和OER過電位分別為48 mV和266 mV，Tafel斜率分別為38 mV dec^-1和68 mV dec^-1。

通過使用這些自立式INT MG帶作為整體水分解的陰極和陽極，需要1.58 V的電池電壓才能實現(xiàn)10 mA cm^-2的電流密度，這比Pt/C||IrO₂的值小60 mV。

實驗表征和密度泛函理論(DFT)計算表明，INT MG出色的催化性能歸因于:?

1.介孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)致大表面積；

2.電極/電解質(zhì)界面處良好的電荷轉(zhuǎn)移；

3.MG帶的超親水性/疏氣性和4.Ni和Ta原子對促進INT (HER)(Ta原子將能壘從>1 eV降低到0.48 eV，以在Ir位點上進行HER)和表面IrO₂層(OER)(相鄰Ni和Ir催化位點的協(xié)同作用，削弱反應(yīng)中間體的結(jié)合能)中Ir原子的本征活性。

這項工作顯示了MG作為可擴展水電解雙功能電極的潛在的應(yīng)用。

Mesoporous IrNiTa Metal Glass Ribbon as a Superior Self-standing Bifunctional Catalyst for Water Electrolysis. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.134210

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/21/032e30d25a/

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