Defect‐Induced Atomic Arrangement in CoFe Bimetallic Heterostructures with Boosted Oxygen Evolution Activity

过电位 塔菲尔方程 双金属片 材料科学 析氧 三元运算 尖晶石 异质结 氧化物 催化作用 电子转移 扩展X射线吸收精细结构 氧化钴 化学工程 金属 化学 吸收光谱法 物理化学 电极 光电子学 电化学 工程类 程序设计语言 冶金 物理 量子力学 生物化学 计算机科学
作者
Lingxia Zheng,Weiqing Ye,Zhefei Zhao,Zhuoqing Lv,Xiaowei Shi,Qi Wu,Xiaosheng Fang,Huajun Zheng
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:19 (9) 被引量:28
标识
DOI:10.1002/smll.202205092
摘要

Three CoFe-bimetallic oxides with different compositions (termed as CoFeOx -A/N/H) are prepared by thermally treating metal-organic-framework (MOF) precursors under different atmospheres (air, N2, and NaBH4 /N2 ), respectively. With the aid of vast oxygen vacancies (Ov ), cobalt at tetrahedral sites (Co2+ (Th)) in spinel Co3 O4 is diffused into interstitial octahedral sites (Oh) to form rocksalt CoO and ternary oxide CoFe2 O4 has been induced to give the unique defective CoO/CoFe2 O4 heterostructure. The resultant CoFeOx -H exhibits superb electrocatalytic activity toward water oxidation: overpotential at 10 mA cm-2 is 192 mV, which is 122 mV smaller than that of CoFeOx -A. The smaller Tafel slope (42.53 mV dec-1 ) and higher turnover frequency (785.5 h-1 ) suggest fast reaction kinetics. X-ray absorption spectroscopy, ex situ characterizations, and theoretical calculations reveal that defect engineering effectively tunes the electronic configuration to a more active state, resulting in the greatly decreased binding energy of oxo intermediates, and consequently much lower catalytic overpotential. Moreover, the construction of hetero-interface in CoFeOx -H can provide rich active sites and promote efficient electron transfer. This work may shed light on a comprehensive understanding of the modulation of electron configuration of bimetallic oxides and inspire the smart design of high-performance electrocatalysts.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
Pendulium完成签到,获得积分10
刚刚
242588发布了新的文献求助30
刚刚
llx给llx的求助进行了留言
1秒前
2秒前
清爽的易真完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
ys发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
huxuehong完成签到 ,获得积分10
4秒前
SCX发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
ggg发布了新的文献求助10
7秒前
开开发布了新的文献求助10
7秒前
小峰完成签到,获得积分20
7秒前
救救孩子吧完成签到,获得积分20
8秒前
PPH发布了新的文献求助10
8秒前
Wzebrafish完成签到,获得积分10
9秒前
Dr.HughZ完成签到,获得积分20
10秒前
GGL完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
HHHHH完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
Dr.HughZ发布了新的文献求助30
12秒前
13秒前
14秒前
15秒前
Akim应助不吃香菜采纳,获得10
15秒前
15秒前
NexusExplorer应助鱼丸弹采纳,获得10
15秒前
Atropine发布了新的文献求助10
17秒前
潇洒邴完成签到 ,获得积分20
17秒前
哭泣的芷容完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
丘山先生发布了新的文献求助10
19秒前
饭团0814发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6668024
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8417239
关于积分的说明 17993460
捐赠科研通 5876067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2976728
邀请新用户注册赠送积分活动 1952646
关于科研通互助平台的介绍 1880474