In-situ synthesis to promote surface reconstruction of metal–organic frameworks for high-performance water/seawater oxidation

塔菲尔方程 海水 析氧 分解水 催化作用 金属 金属有机骨架 腐蚀 化学工程 氧化还原 化学 无机化学 材料科学 地质学 有机化学 海洋学 冶金 光催化 电化学 工程类 吸附 物理化学 电极
作者
Guohao Na,Hongshun Zheng,Mingpeng Chen,Huachuan Sun,Tong Zhou,Yuewen Wu,Dequan Li,Qingjie Lu,Yun Chen,Jianhong Zhao,Yumin Zhang,Tianwei He,Bin Xiao,Jin Zhang,Feng Liu,Hao Cui,Qingju Liu
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier]
卷期号:678: 795-805 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.08.206
摘要

Metal-organic frameworks (MOFs) have gained tremendous notice for the application in alkaline water/seawater oxidation due to their tunable structures and abundant accessible metal sites. However, exploring cost-effective oxygen evolution reaction (OER) electrocatalysts with high catalytic activity and excellent stability remains a great challenge. In this work, a promising strategy is proposed to regulate the crystalline structures and electronic properties of NiFe-metal-organic frameworks (NiFe-MOFs) by altering the organic ligands. As a representative sample, NiFe-BDC (BDC: C8H6O4) synthesized on nickel foam (NF) shows extraordinary OER activity in alkaline condition, delivering ultralow overpotentials of 204, 234 and 273 mV at 10, 100, and 300 mA cm−2, respectively, with a small Tafel slope of 21.6 mV dec−1. Only a slight decrease is observed when operating in alkaline seawater. The potential attenuation is barely identified at 200 mA cm−2 over 200 h continuous test, indicating the remarkable stability and corrosion resistance. In-situ measurements indicate that initial Ni2+/Fe2+ goes through oxidation process into Ni3+/Fe3+ during OER, and eventually presents in the form of NiFeOOH/NiFe-BDC heterojunction. The unique self-reconstructed surface is responsible for the low reaction barrier and fast reaction kinetics. This work provides an effective strategy to develop efficient MOF-based electrocatalysts and an insightful view on the dynamic structural evolution during OER.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
WXH发布了新的文献求助10
1秒前
陈敏发布了新的文献求助10
1秒前
chengxiong发布了新的文献求助10
1秒前
隐形曼青应助阿斯兰采纳,获得10
3秒前
小蘑菇应助动人的寻雪采纳,获得10
4秒前
6秒前
zzz完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
肥肉叉烧发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
xmhxpz发布了新的文献求助10
12秒前
TaoTaooooII发布了新的文献求助10
12秒前
朴素山兰完成签到,获得积分10
13秒前
顺利毕业完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
曾峥完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
Lucas应助hanchangcun采纳,获得10
18秒前
积极行天发布了新的文献求助10
19秒前
yml发布了新的文献求助10
19秒前
顾矜应助好运来采纳,获得10
19秒前
今后应助肥肉叉烧采纳,获得10
21秒前
Kilin完成签到,获得积分10
21秒前
糖布里部发布了新的文献求助10
21秒前
小鲶鱼腾完成签到,获得积分20
22秒前
lllu完成签到,获得积分20
22秒前
万能图书馆应助积极行天采纳,获得10
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助100
26秒前
小鲶鱼腾发布了新的文献求助34
26秒前
ding应助yv采纳,获得10
26秒前
27秒前
Owen应助负责的方盒采纳,获得10
27秒前
HH发布了新的文献求助10
28秒前
雨城发布了新的文献求助10
28秒前
FashionBoy应助刘shuchang采纳,获得10
28秒前
淡然冬灵发布了新的文献求助10
29秒前
刘天歌发布了新的文献求助10
30秒前
31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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 851
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5416958
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4533026
关于积分的说明 14137984
捐赠科研通 4449106
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2440575
邀请新用户注册赠送积分活动 1432430
关于科研通互助平台的介绍 1409858