氧亲和性CeOx介导非晶/晶界异质界面原位重构增强羟基覆盖度与活性位点抗溶出性能助力高效碱性析氧

【字体: 时间:2025年09月07日 来源:Journal of Colloid and Interface Science 9.7

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  (编辑推荐)本研究创新性提出非晶态氧化铈(CeOx)介导的非晶/晶界异质界面工程策略,通过增强*OH覆盖度(OER关键中间体)和强化Ni-O共价键,同步提升Mo-NiSx催化剂的析氧反应(OER)活性(140 mV@10 mA cm?2)与稳定性(550小时@500 mA cm?2),为稀土强化碱性电解水催化剂设计提供新思路。

  

Highlight

提升阳极羟基(OH)覆盖度并抑制活性金属位点溶出,是开发高效耐用碱性析氧反应(OER) electrocatalysts的关键。本研究通过非晶态氧化铈(CeOx)介导的非晶/晶界异质界面工程,显著增强CeOx/Mo-NiSx催化剂的OH覆盖度与抗溶出性能。CeOx的亲氧表面促进OH?吸附,驱动NiSx原位重构为羟基氧化镍(NiOOH),其**OH覆盖度提升显著加速OER动力学;同时异质界面调控使Ni 3d能带上移,强化Ni-O共价键,有效抑制高活性Ni位点溶出。

材料与方法

实验采用六水合氯化镍(NiCl2·6H2O)、四水合钼酸铵等试剂,通过三步法合成CeOx/Mo-NiSx:首先制备Mo-Ni前驱体,经硫化处理形成NiSx骨架,最后通过Ce(NO3)3溶液浸渍引入CeOx

结论

CeOx介导的非晶/晶界异质界面原位重构策略,通过双重作用机制实现:①增强OH?吸附能力提升**OH覆盖度;②电子结构调控强化金属-氧键合作用。该催化剂在10 mA cm?2电流密度下仅需140 mV过电位,组装阴离子交换膜(AEM)电解槽可稳定运行550小时,为稀土强化OER催化剂设计提供新范式。

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