構建NiTe納米陣列的界面電子結構調控助力電催化氧析出

化學化工

通過構建有效的納米界面來調控催化劑的電子結構，設計制備出高效廉價的氧析出反應異質結電催化劑，并結合實驗結果和理論計算對界面調控催化性質的機制進行了研究。他們首先以泡沫鎳為基底，通過直接化學刻蝕的方法制備出泡沫鎳負載的“十字柱”型的NiTe納米陣列。進一步通過離子交換反應在NiTe表面修飾NiS納米顆粒來調控NiTe的電子結構, 制備出NiTe/NiS 異質結催化劑。NiTe/NiS異質結催化劑中NiS和NiTe之間強的電子相互作用能夠觸發電子從“Ni”向“S”轉移，從而有效調控催化中心“Ni”的電子結構，使得Ni的“d帶中心”左移，從而優化Ni對活性中間體的吸附，降低了OER反應所需的能量，大大提高催化活性，僅需要257mV 的過電位就可實現100mA cm-2的電流密度。這項工作為理解電催化劑的結構-活性關系和開發高效的電催化劑提供了新的思路。

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