Lattice oxygen-mediated Co-O-Fe formation in Co-MOF via Fe doping and ligand design for efficient oxygen evolution

过电位 析氧 材料科学 塔菲尔方程 电催化剂 分解水 金属有机骨架 化学工程 阳极 纳米技术 催化作用 电化学 电极 物理化学 化学 生物化学 光催化 吸附 工程类
作者
Tao Zhao,Dazhong Zhong,Qiang Fang,Xin Zhao,Runxin Du,Genyan Hao,Guang Liu,Jinping Li,Qiang Zhao
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier]
卷期号:189: 183-190 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2023.11.070
摘要

The rational design of metal-organic frameworks (MOFs) provides potential opportunities for improving energy conversion efficiency. However, developing efficient MOF-based electrocatalysts remains highly challenging. Herein, a strategy involving strain engineering is developed to promote the electrocatalytic performance of MOFs by optimizing electronic configuration and improving the active site. As expected, the optimized CoFe–BDC-NO2 exhibits a low overpotential of 292 mV at 10 mA cm–2 and a small Tafel slope of 31.6 mV dec–1 as oxygen evolution reaction (OER) electrocatalyst. Notably, when CoFe–BDC-NO2 is prepared on Nickel foam (NF), the overpotential is only 345 mV at 1 A cm–2, which ensures efficient water oxidation properties. Integrating CoFe–BDC-NO2/NF anode in membrane electrode assembly (MEA) for overall water splitting and CO2 reduction reaction (CO2RR) tests, the results show that the cell voltages of CoFe–BDC-NO2/NF are 3.14 and 3.09 V at 300 mA cm–2 (25 ℃), respectively, indicating that MOFs have various practical application prospects. The research of the structure-performance relationship reveals the lattice oxygen oxidation mechanism (LOM) where the Co-O-Fe bond is formed during the OER process by changing the electronic environment and coordination structure of CoFe–BDC-NO2, and with high valence Co as active center, which provides a deep understanding of the structure design of MOFs and their structural transformation during OER.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
传奇3应助霸气的半邪采纳,获得10
刚刚
1秒前
deer完成签到,获得积分10
2秒前
图图发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
GJK发布了新的文献求助10
3秒前
陈易关注了科研通微信公众号
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
聪明飞雪发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
善学以致用应助yimi采纳,获得10
5秒前
佳佳发布了新的文献求助10
5秒前
徐徐徐应助甜甜映菡采纳,获得10
5秒前
小不遛w完成签到,获得积分10
5秒前
Reese完成签到 ,获得积分10
6秒前
冰美式发布了新的文献求助10
6秒前
云瑾应助啊凡采纳,获得10
7秒前
7秒前
满意花生发布了新的文献求助10
8秒前
lin发布了新的文献求助10
10秒前
东山月发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
呼延访彤完成签到,获得积分20
11秒前
szy发布了新的文献求助10
13秒前
聪明飞雪完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
弄井发布了新的文献求助10
16秒前
19秒前
20秒前
完美世界应助佳佳采纳,获得10
21秒前
22秒前
upupup111发布了新的文献求助10
25秒前
华仔应助LIYY采纳,获得10
25秒前
冰美式完成签到,获得积分20
26秒前
26秒前
湘君发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
Classics in Total Synthesis IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3149493
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2800565
关于积分的说明 7840531
捐赠科研通 2458065
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308242
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628460
版权声明 601706