电催化水剖析制氢是一种可继续的大范围制氢办法，它可以无效缓解化石燃料危急和情况题目。贵金属质料，如Pt和Ir/Ru氧化物(RuO2或IrO2)，被以为是HER和OER的基准催化剂。
但是，贵金属质料的稀缺性和奋发的代价限定了它们的大范围利用。因而，必要人们设计并制备出高效且具有本钱效益和耐久的非贵金属双功效电催化剂。克日，云南大学胡广志、陈平安、卡迪夫大学Huang Xiaoyang和于默奥大学Thomas Wågberg等经过阳离子互换诱导外表重构战略，乐成制备出具有双异质布局(Ni3S2-Ni(OH)2和晶体-非晶体)的电催化剂(NiFe(OH)x-Ni3S2/NF)。所制备的NiFe(OH)x-Ni3S2/NF催化剂体现出优秀的双功效电催化活性，其在电流密度为10 mA cm-2和100 mA cm-2下的HER过电位辨别为55 mV和116 mV，OER过电位辨别为182 mV和208 mV。别的，以NiFe(OH)x-Ni3S2/NF为电极所构建的双电极碱性电解槽只必要1.48、1.58和1.74 V的超低电池电压即可辨别到达10、100和500 mA cm-2的电流密度，而且具有凌驾200小时的优秀历久性。在产业条件下，该双电极体系仅必要1.55 V和1.62 V的超低电压就能辨别到达500 mA cm-2和1000 mA cm-2的产业电流密度。实行后果和实际盘算标明，NiFe(OH)x-Ni3S2/NF中的Ni位点是真正的HER活性中心，由于其具有最佳的H吸附/解吸功能；层状异质结增长了Fe和Ni催化中心的电子离域，低落了限速步调的能垒，促进了O2的解吸，提拔了催化剂的OER活性。因而，晶态Ni3S2-Ni(OH)2异质界面是进步质料功能的要害，而优秀的OER活性与非晶态NiFe(OH)x层有关。综上，这项事情为设计和开辟用于大范围干净能量转换使用的高功能异质布局电催化剂提供了无效的战略。Interface Engineering on Amorphous/Crystalline Hydroxides/Sulfides Heterostructure Nanoarrays for Enhanced Solar Water Splitting. ACS Nano, 2022. DOI: 10.1021/acsnano.2c09880
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