The strong coordination effect on FeNi-MOF derived catalyst for durable oxygen evolution reaction over 3000 h at operando condition

催化作用 溶解 配体(生物化学) X射线光电子能谱 析氧 拉曼光谱 密度泛函理论 化学工程 材料科学 氧化还原 氧化态 氧气 化学 降级(电信) 耐久性 无机化学 电解 多相催化 配位复合体 燃料电池 化学稳定性 工作(物理) 电催化剂 反应机理
作者
Nan Song,Qilong Wu,Yun Han,Liyun Wu,Dongdong Zhang,Rongrong Zhang,Yiqing Fang,Haodong Liu,Jun Chen,Aijun Du,Keke Huang,Pei Yuan,Xiangdong Yao
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:19 (3): 94908104-94908104
标识
DOI:10.26599/nr.2025.94908104
摘要

The in-situ evolved FeNi oxyhydroxide (FeNiOOH) derived from FeNi-based catalyst demonstrates exceptional intrinsic activity toward the oxygen evolution reaction (OER). However, its long-term stability is severely compromised by the dissolution of Fe sites. Herein, we introduce a strategy to enhance catalyst durability by leveraging the ligand effect of 4,4’-biphenyldicarboxylic acid (BPDC) derived from FeNi-based metal-organic framework (FeNi-MOF). As a result, the FeNi-MOF derived catalyst with ligand effect exhibits enhanced durability in alkaline OER, outperforming FeNi-LDH by 6.2 times. Notably, the integrated FeNi-MOF/NF||Pt/C@NF electrolyzer sustains over 3000 hours of operation at 500 mA cm-2 with minimal degradation (0.0737 mV h-1). In-situ Raman spectroscopy confirms that, compared to FeNi-LDH, the ligand effect of BPDC accelerates the evolution of FeNi-MOF into BPDC-functionalized FeNiOOH (FeNiOOH-BPDC) and enhances the degree of reconstruction, thereby promoting the activity of OER. X-ray photoelectron spectroscopy analysis and density functional theory calculations demonstrate that in-situ anchored BPDC enriches the electron density around Fe atoms, reducing the Fe oxidation state and strengthen the Fe-O bonds, thereby preventing the excessive oxidation of Fe and inhibiting Fe dissolution. This work highlights the critical role of BPDC ligand in stabilizing FeNi-based OER catalysts and offers a promising strategy for designing industrially stable catalysts.
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
风中志泽完成签到,获得积分10
刚刚
万能图书馆应助唐浩采纳,获得10
1秒前
2秒前
JamesPei应助风清扬采纳,获得10
3秒前
煲煲煲仔饭完成签到 ,获得积分10
4秒前
张有志完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
momo完成签到,获得积分10
5秒前
dingyushu完成签到,获得积分10
6秒前
得己完成签到 ,获得积分10
8秒前
Zsx完成签到,获得积分10
8秒前
东方诩发布了新的文献求助10
8秒前
唐浩完成签到,获得积分10
8秒前
要减肥的向露完成签到,获得积分10
10秒前
默默千风完成签到,获得积分10
10秒前
内向汽车完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
唐浩发布了新的文献求助10
12秒前
完美世界应助SHT采纳,获得10
13秒前
2dingyushu完成签到,获得积分10
13秒前
tang完成签到,获得积分10
13秒前
kaisa完成签到 ,获得积分10
14秒前
MaYue完成签到,获得积分0
15秒前
LELE完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
Mmxn发布了新的文献求助10
16秒前
coasting完成签到,获得积分10
17秒前
小小完成签到 ,获得积分10
18秒前
AAAA完成签到,获得积分10
18秒前
9dingyushu完成签到,获得积分10
18秒前
风清扬完成签到,获得积分0
18秒前
kiddos3e完成签到,获得积分10
19秒前
Dtt发布了新的文献求助10
20秒前
允许一切发生完成签到,获得积分10
21秒前
无花果应助积极以云采纳,获得10
21秒前
xhsz1111完成签到,获得积分10
22秒前
慈祥的蛋挞完成签到 ,获得积分10
26秒前
满地枫叶完成签到,获得积分10
27秒前
Rachel发布了新的文献求助10
27秒前
27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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6410798
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8230031
关于积分的说明 17464253
捐赠科研通 5463763
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2886993
邀请新用户注册赠送积分活动 1863440
关于科研通互助平台的介绍 1702532