Mn-互连的NiCo层状双氢氧化物纳米片覆盖在Ni泡沫上，用于电催化同时将甘油转化为氢气和甲酸

《ACS Applied Nano Materials》：Mn-Interconnected NiCo Layered Double Hydroxide Nanosheets on Ni Foam for Electrocatalytic Concurrent Glycerol Conversion to Hydrogen and Formate

通过高锰酸钾和甘油共先驱体制备出Mn-NiCo@NF-G纳米片电极，Mn优先占据Ni缺陷位点并与Co-O形成强界面结合，显著提升电荷传输和活性表面积。该电极在1.30 V低过电位下实现10 mA·cm?2电流密度，20小时稳定性良好，甘油氧化选择率达90%以上，兼具产氢和化学品合成潜力。

　　

我们采用了一种全新的方法，利用KMnO₄和甘油作为共前驱体，通过水热法直接在镍泡沫上合成了Mn连接的NiCo层状双氢氧化物（LDH）超薄纳米片（记为Mn–NiCo@NF-G）。KMnO₄作为Mn的来源和强氧化剂生成Ni²⁺，而甘油提供了层间的CO₃^2–离子，并促进了超薄LDH结构的形成。综合表征表明，Mn选择性地嵌入Ni基底的空位簇中，并通过Mn---Co–O键与Co、Mn和O原子相连，从而实现了纳米片与基底之间的牢固界面耦合。这种独特的结构配置显著增强了电荷传输能力，并暴露出了较大的电化学活性表面积。Mn–NiCo@NF-G电极在1.30 V（相对于RHE）的低过电位下产生了10 mA·cm^–2的电流密度，其塔菲尔斜率很小（72 mV·dec^–1）。此外，该电催化剂在连续运行20小时后仍保持稳定。值得注意的是，该催化剂对甘油氧化生成甲酸的选择性超过90%，显示出其在高效和选择性生物质转化方面的潜力。这些发现表明，Mn–NiCo@NF-G电极是一种有效的双功能电催化剂，可用于同时产生氢气和合成高附加值化学品。