我院潘冶教授课题组在析氧反应催化电极材料研究中取得重要进展
发布时间:2021-03-13   浏览次数:13

近日,东南大学材料科学与工程学院潘冶教授课题组在析氧反应(Oxygen evolution reactionOER)催化电极材料研究中取得重要进展,在材料类国际著名期刊Journal of Materials Chemistry A (IF:11.301)上发表了题为“Surface reconstruction induced in situ phosphorus doping in nickel oxides for an enhanced oxygen evolution reaction”的研究论文。

阳极析氧催化电极在OER过程中通常会发生氧化反应而造成电极的表面重构,其实际OER电催化活性物质一直为研究者所关注。本论文以Ni5P4OER催化电极材料,研究发现其在OER电催化过程中由于表面氧化重构诱导原位P掺杂NiO纳米片,形成实际的OER电催化活性物质,P-NiO@NF电极具有比NiO@NF更低的OER过电位和Tafel斜率。第一性原理计算表明,P原子替换O原子掺杂可以改变NiOOER过程中的决势步,有效降低NiO的理论OER过电位。这主要得益于P原子的掺杂会导致Ni原子对周围电子的限域作用,从而有效调整了对OER过程产物的吸附能。揭示了非氧化物催化材料中的非金属元素在表面重构过程中以及对于提高催化活性的重要作用。

本论文由东南大学作为唯一单位,材料学院博士生戴伟绩和物理学院博士生白晓婉作为共同一作,材料学院潘冶教授和物理学院王金兰教授作为共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金(项目编号:5167105621773027),东南大学优博论文培育基金(项目编号:YBPY1920),江苏省研究生科研与实践创新计划项目(项目编号:KYCX18-0079)和江苏省先进金属材料重点实验室(项目编号:BM2007204)的支持。

Ni5P4表面重构诱导原位P掺杂NiO示意图

原文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/ta/d0ta10925h#!divAbstract