氧析出反應(yīng)（Oxygen evolution reaction, OER）是電解水制氫、二氧化碳還原、二次金屬-空氣電池等能源儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化技術(shù)中的關(guān)鍵半反應(yīng)。鎳鐵水滑石類材料（NiFe layered double hydroxide, NiFe-LDH）具有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的催化性能和成本低廉等優(yōu)點(diǎn),是一類極具潛力的OER催化材料。但電導(dǎo)率低、活性位點(diǎn)暴露不充分等缺點(diǎn)也限制了其催化性能的進(jìn)一步提高。本文綜述了包括引入缺陷、片層剝離、元素?fù)诫s、表面修飾和原位生長(zhǎng)等針對(duì)NiFe-LDH的改性方法,這些方法能有效提升反應(yīng)活性位點(diǎn)數(shù)量、增強(qiáng)導(dǎo)電性并促進(jìn)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過程。最后,討論了對(duì)NiFe-LDH改性中存在的問題以及對(duì)后續(xù)研究的展望。 

【文章來源】：化學(xué)進(jìn)展. 2020,32(09)北大核心SCICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：16 頁(yè)

【部分圖文】：

OER中的電子轉(zhuǎn)移步驟[15]

圖4 (a) 還原性火焰焙燒法制備富氧空位的NiFe-LDH材料示意圖,(b) LSV曲線,(c) 計(jì)時(shí)電流曲線,穩(wěn)定性(d)測(cè)試前和(e)測(cè)試后的SEM[33]圖6 富金屬空位和氧空位的v-NiFe LDH合成示意圖[37]

圖5 帶有Fe空位或Ni空位的NiFe-LDH合成示意圖[36]Yuan等[37]首先將泡沫鎳負(fù)載NiFe-LDH在氮?dú)庵徐褵?得到水滑石相轉(zhuǎn)變?yōu)榧饩嗟闹虚g體,再通過水熱法重建NiFe-LDH,合成出具有豐富Ni、Fe、O空位的NiFe-LDH(如圖6)。通過分布函數(shù)(PDF)、X射線吸收光譜(XAS)、電化學(xué)測(cè)試和理論計(jì)算的結(jié)果分析,闡明了氧空位和金屬空位使得NiFe-LDH導(dǎo)電性增強(qiáng),電化學(xué)活性面積增加,并提高電荷轉(zhuǎn)移速率,從而展現(xiàn)出優(yōu)異的析氫和析氧雙功能催化活性和穩(wěn)定性。

【參考文獻(xiàn)】：
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