β-Ca3(PO4)2与Mg2Sr(PO4)2协同构建高机械强度与生物相容性生物陶瓷支架的研究

本文推荐一种通过界面工程优化镍铁层状双氢氧化物（NiFe-LDH）电催化性能的创新策略。作者通过一步水热法在泡沫镍（NF）基底上构建Co3O4-还原氧化石墨烯（rGO）过渡层，显著提升NiFe-LDH@Co3O4-rGO/NF催化剂的析氧反应（OER）活性，其过电位低至249 mV@50 mA cm?2，塔菲尔斜率仅39.3 mV dec?1。该研究为设计高效电解水催化剂提供了兼具导电增强和电子结构调控的双重改性方案。

　　

Highlight

本研究通过两步水热法成功构建了NiFe-LDH@Co₃O₄-rGO/NF异质结构催化剂。其中Co₃O₄-rGO过渡层不仅形成开放式框架提升导电性，更通过电子协同效应调控催化剂电子态，从而显著增强OER本征活性。

Results and discussion

如Scheme 1所示，首先利用辛胺配体修饰的Co(OH)₂与GO通过氢键自组装形成溶胶-凝胶混合物（图S1），经水热反应在NF上生成强耦合的Co₃O₄纳米片-rGO复合层。该结构为后续NiFe-LDH生长提供理想框架，其独特的层状结构有效防止活性材料团聚。XPS分析证实异质界面处存在电子重排现象，Co²⁺/Co³⁺和Fe²⁺/Fe³⁺氧化还原对的协同作用显著优化了氧中间体的吸附能。

Conclusions

通过温和水热法在NF基底上构建的Co₃O₄-rGO过渡层，无需高温煅烧即可实现NiFe-LDH催化剂活性位点暴露和电子结构调控的双重优化。所制备催化剂在50 mA cm^?2电流密度下仅需249 mV过电位，其性能超越多数报道的LDH基OER催化剂，为绿色制氢提供了新型基底改性策略。