Accurately substituting Fe for Ni2 atom in Ni-MOF with defect-rich for efficient oxygen evolution reaction: Electronic reconfiguration and mechanistic study

过电位 塔菲尔方程 析氧 催化作用 密度泛函理论 离解(化学) 氧气 材料科学 化学物理 化学 纳米技术 化学工程 物理化学 计算化学 电极 电化学 工程类 生物化学 有机化学
作者
Shifan Zhang,Zhiyang Huang,Tayirjan Taylor Isimjan,Dandan Cai,Xiulin Yang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:343: 123448-123448 被引量:67
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.123448
摘要

Designing metal-organic framework (MOF) with controllable lattice defects and oxygen vacancies is of great significance for effective oxygen evolution reaction (OER). We achieved controlled lattice defects and generated oxygen vacancies in the Ni-MOF nanoflowers by accurately substituting Fe atoms for Ni2 atoms. The optimized Ni0.67Fe0.33-MOF/CFP exhibits remarkable OER performance (an ultra-low overpotential of 281 mV at 100 mA cm−2 and a Tafel slope of 38 mV dec−1) and excellent stability (the activity maintains for 80 h at 100 mA cm−2). Importantly, it is revealed that the active species is the Ni0.67Fe0.33-MOF/NiFeOOH complex for OER. Density functional theory (DFT) provides the insightful catalytic mechanism that the Fe atoms and oxygen vacancies are critical in optimizing the d-band center and promoting the dissociation of oxygen-containing intermediates. Our work introduces a strategy for designing defect-rich MOF-based electrocatalysts, opening up new possibilities for efficient OER systems.
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
滕黎云发布了新的文献求助10
2秒前
小胖爱学习完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
一北发布了新的文献求助10
9秒前
完美天蓝完成签到 ,获得积分10
9秒前
赘婿应助钠钾蹦采纳,获得10
12秒前
16秒前
小马甲应助优秀藏鸟采纳,获得30
17秒前
Dorisyoolee完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
豌豆完成签到 ,获得积分10
19秒前
单纯从露关注了科研通微信公众号
19秒前
Dorisyoolee发布了新的文献求助10
21秒前
帅气的马里奥完成签到 ,获得积分10
22秒前
wenhao完成签到,获得积分10
23秒前
钠钾蹦发布了新的文献求助10
24秒前
怕黑不惜完成签到,获得积分10
24秒前
Neonoes完成签到,获得积分10
25秒前
29秒前
Panjiao完成签到 ,获得积分10
30秒前
单纯从露发布了新的文献求助10
32秒前
咯噔完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
乐观的涵柳完成签到 ,获得积分10
35秒前
ipcy完成签到 ,获得积分10
36秒前
Misea发布了新的文献求助10
38秒前
wy.he应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
zhongu应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
zhongu应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
wy.he应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
笨笨芯应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
45秒前
斤斤完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
XiaoDai完成签到,获得积分10
51秒前
Herman完成签到 ,获得积分10
51秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325210
关于积分的说明 10221856
捐赠科研通 3040345
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668745
邀请新用户注册赠送积分活动 798775
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758549