Hidróxido duplo com camada de CoFe tipo Urchin sintetizado para evolução eletrocatalítica de oxigênio de alta eficiência
Preparação e caracterização de eletrocatalisadores. Crédito:Wang Qi Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Wang Qi do Instituto de Ciências Físicas de Hefei, Academia Chinesa de Ciências, sintetizou com sucesso um eletrocatalisador heterogêneo Ce@CoFe-LDH combinando um método hidrotérmico simples com eletrodeposição rápida.
Os resultados foram publicados em
Fronteiras de Química Inorgânica .
A divisão eletroquímica da água é vital para a produção de energia limpa de hidrogênio. A reação de evolução do oxigênio (REA) na divisão da água é lenta devido às complexas etapas de transferência de elétrons. Nanomateriais à base de metais nobres como Ru ou Ir são catalisadores REA eficazes, mas enfrentam problemas de escassez e estabilidade. O desenvolvimento de eletrocatalisadores REA estáveis baseados em metais de transição é crucial para aplicações em larga escala.
Nesta pesquisa, usando baixas concentrações de íons Ce e depositando-os rapidamente, os pesquisadores criaram com sucesso Ce (OH) ultrafino
3 nanopartículas que são distribuídas uniformemente na superfície dos nanofios CoFe-LDH.
Esta formação resulta na geração de numerosas interfaces ativas estáveis. A troca de elétrons entre Ce(OH) ultrafino
3 nanopartículas e nanofios de CoFe-LDH produzem uma estrutura eletrônica ideal na superfície de CoFe-LDH. Consequentemente, Ce@CoFe-LDH demonstra notável eficiência e estabilidade na facilitação de REA.
Além disso, através da engenharia de interface, a barreira de energia para a etapa determinante da taxa (RDS) da reação é reduzida, resultando em melhor desempenho catalítico e estabilidade.
Além disso, Ce@CoFe-LDH apresenta desempenho superior em comparação com o RuO
2 comercial ânodos na separação de água, avançando significativamente as perspectivas de comercialização da tecnologia de separação eletrocatalítica de água.
Este estudo fornece novas ideias sobre como fazer eletrocatalisadores que funcionem bem para REA, para que a água possa ser dividida em grande escala por razões ambientais e de energia limpa, de acordo com a equipe.
Mais informações: Xuxu Sun et al, Hidróxido duplo em camadas de CoFe semelhante a um ouriço projetado pela Interface para evolução de oxigênio eletrocatalítico de alta eficiência,
Fronteiras de Química Inorgânica (2023). DOI:10.1039/D3QI02220J
Fornecido pelos Institutos de Ciências Físicas de Hefei, Academia Chinesa de Ciências
