Exploring Structural Evolution Behaviors of Ligand‐Defect‐Rich Ferrocene‐Based Metal‐Organic Frameworks for Electrochemical Oxygen Evolution via Operando X‐Ray Absorption Spectroscopy

材料科学 二茂铁 电化学 X射线吸收光谱法 析氧 吸收(声学) 金属 X射线 金属有机骨架 吸收光谱法 配体(生物化学) 氧气 光谱学 X射线光谱学 光化学 分析化学(期刊) 纳米技术 物理化学 电极 光学 环境化学 冶金 吸附 有机化学 化学 受体 复合材料 量子力学 生物化学 物理
作者
Fengzhan Sun,Zhao Li,Hao Xu,Yang Fu,Hui Li,Yingying Yao,Li Ren,Xiaoqian He,Yinghui Li,Rui Yang,Nian Zhang,Zhigang Hu,Tianyi Ma,Jianxin Zou
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (36) 被引量:81
标识
DOI:10.1002/aenm.202400875
摘要

Abstract Metal‐organic frameworks (MOFs) have exhibited encouraging catalytic activity for the oxygen evolution reaction (OER), a crucial process for water electrolysis to produce green hydrogen. Nonetheless, distinguishing the source of catalytic activity and establishing the structure‐composition‐property relationships of MOFs during OER processes remain challenging. Here, for the first time, operando X‐ray absorption spectroscopy (XAS) is utilized to monitor the structural evolution and identify the active components of ferrocene‐based MOFs (Ni‐Fc) for OER. Ligand‐defect‐rich Ni‐Fc is synthesized via the co‐deposition method. After electrochemical activation, Ni‐Fc exhibits superior electrocatalytic activity (228 mV at 10 mA cm −2 in 0.1 m KOH), which is highly competitive compared with state‐of‐the‐art electrocatalysts. Operando XAS analysis and ex‐situ characterizations reveal the structural reconstruction of Ni‐Fc into amorphous NiFe‐catalysts (a‐NiFe) during the activation process, and further into real catalytic phases (a‐NiFe‐C) under catalytic potential greater than 1.45 V (vs RHE). In catalytic phases, in‐situ formed deprotonated and oxygen‐defected Ni oxyhydroxide analogues act as catalytic sites, while Fe hydroxide analogues derived from ligands optimize the electronic structure of Ni sites for improving OER activity. Density functional theory (DFT) analysis indicates a reduced energy barrier in a‐NiFe‐C compared to pristine MOFs, supporting the improved catalytic activity of the latter.
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
2秒前
liubo完成签到,获得积分10
3秒前
Maud完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
小龙虾完成签到,获得积分10
5秒前
Jiling完成签到,获得积分10
6秒前
无溪现龙完成签到 ,获得积分10
7秒前
不想起昵称完成签到,获得积分10
8秒前
刀疤尤金发布了新的文献求助10
9秒前
墨卿完成签到 ,获得积分10
9秒前
青春完成签到 ,获得积分10
10秒前
牛牛完成签到,获得积分10
13秒前
刀疤尤金完成签到,获得积分10
14秒前
图图完成签到,获得积分10
14秒前
真找不到完成签到,获得积分10
17秒前
张博完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
领导范儿应助chengbin721采纳,获得10
20秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
27秒前
elf完成签到,获得积分10
28秒前
假真真完成签到 ,获得积分10
29秒前
吃瓜群众完成签到,获得积分10
33秒前
马登完成签到,获得积分10
34秒前
隐形乐松完成签到,获得积分10
34秒前
zxzb完成签到,获得积分10
35秒前
酷炫旭尧完成签到 ,获得积分10
36秒前
Liii完成签到 ,获得积分10
38秒前
项阑悦完成签到,获得积分10
39秒前
45秒前
斯文败类应助Jiling采纳,获得10
48秒前
hxxcyb发布了新的文献求助10
48秒前
49秒前
星辰大海应助可乐采纳,获得10
52秒前
七叶花开完成签到 ,获得积分10
52秒前
小Y发布了新的文献求助10
53秒前
阿苏完成签到 ,获得积分10
53秒前
aaaaaa完成签到 ,获得积分10
54秒前
Sun完成签到,获得积分10
54秒前
微笑的天抒完成签到,获得积分10
55秒前
开心诗珊完成签到,获得积分10
58秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Understanding Acculturation: The Process of Cultural Adjustment as Applied to International Migration 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7370883
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978490
关于积分的说明 19087561
捐赠科研通 7012975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224993
关于科研通互助平台的介绍 2388627
邀请新用户注册赠送积分活动 2205666