Mixed-Cation Perovskite La0.6Ca0.4Fe0.7Ni0.3O2.9as a Stable and Efficient Catalyst for the Oxygen Evolution Reaction

钙钛矿(结构) X射线光电子能谱 催化作用 化学 分析化学(期刊) 材料科学 无机化学 结晶学 物理化学 化学工程 色谱法 生物化学 工程类
作者
Sergei V. Porokhin,Victoria A. Nikitina,Dmitry A. Aksyonov,Dmitry S. Filimonov,Egor M. Pazhetnov,Ivan V. Mikheev,Artem M. Abakumov
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:11 (13): 8338-8348 被引量:35
标识
DOI:10.1021/acscatal.1c00796
摘要

The La0.6Ca0.4Fe0.7Ni0.3O2.9 perovskite was synthesized using a modified ultrasonic spray pyrolysis technique with sorbitol as the fuel and ozone as the oxidizer, resulting in chemically homogeneous hollow spheres with a specific surface area as high as ∼15 m2 g–1. The crystal structure and the chemical composition were determined with powder X-ray diffraction, electron diffraction, aberration-corrected scanning transmission electron microscopy, energy-dispersive X-ray mapping, 57Fe Mössbauer spectroscopy, iodometric titration, and X-ray photoelectron spectroscopy. Being employed as a catalyst for the oxygen evolution reaction (OER) in 1 M NaOH, La0.6Ca0.4Fe0.7Ni0.3O2.9 demonstrates a mass activity of ∼400 A g–1oxide at 1.61 V vs RHE and a low 52 ± 2.6 mv dec–1 Tafel slope without noticeable degradation. The superior activity of La0.6Ca0.4Fe0.7Ni0.3O2.9 compared to that of undoped LaFe0.7Ni0.3O3 was rationalized by the comparison of DFT-calculated electronic structures. The Ca doping increases Ni and Fe oxidation states, enhances covalency of the Ni/Fe-O bonds, shifts the center of the O 2p band closer to the Fermi level thus decreasing formation energy of the oxygen vacancies, and activates the lattice oxygen mechanism of the OER, which enhances the catalytic activity. Yet, an optimal balance between stability and activity ensures that the thin and stable active layer of Ni-Fe (oxy)hydroxide is supported by the preserved perovskite structure.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lilili完成签到,获得积分10
1秒前
ice关闭了ice文献求助
1秒前
1秒前
2秒前
hello_25baby完成签到,获得积分10
3秒前
alano完成签到,获得积分10
3秒前
linhappy完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
梅花K完成签到,获得积分10
4秒前
高高诗柳完成签到 ,获得积分10
5秒前
苹果发布了新的文献求助10
8秒前
gyx发布了新的文献求助10
8秒前
望远山完成签到,获得积分10
12秒前
Bin_Liu完成签到,获得积分20
12秒前
大个应助soulre采纳,获得10
12秒前
桐桐应助600am采纳,获得10
12秒前
13秒前
科研通AI6.2应助兔兔采纳,获得10
14秒前
王萌萌完成签到 ,获得积分10
14秒前
寒彻骨ii完成签到,获得积分10
14秒前
独特的半芹完成签到,获得积分10
14秒前
苏逸完成签到,获得积分10
16秒前
oyly完成签到 ,获得积分10
16秒前
初景发布了新的文献求助30
17秒前
贝木木完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
soulre完成签到,获得积分10
20秒前
科研通AI6.2应助蛋蛋采纳,获得10
21秒前
23秒前
trouble虫虫发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
丁丁车完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
shuiyu发布了新的文献求助10
27秒前
viy发布了新的文献求助10
28秒前
isabellae完成签到,获得积分10
28秒前
zywii发布了新的文献求助10
29秒前
Henry完成签到,获得积分10
29秒前
呵呵哒发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Thermal effects on behaviour of clay–structure interface under partial drainage 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6895521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8591375
关于积分的说明 18242840
捐赠科研通 6291146
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3060287
关于科研通互助平台的介绍 2078642
邀请新用户注册赠送积分活动 2038149