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
1秒前
刚子发布了新的文献求助10
1秒前
sweetm发布了新的文献求助10
2秒前
无花果应助秀丽的莹采纳,获得10
2秒前
地球发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
愤怒野猪完成签到,获得积分10
4秒前
CNS_Fighter88发布了新的文献求助10
5秒前
杨羕完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
7秒前
大橙子发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
宋艳芳发布了新的文献求助10
9秒前
morris发布了新的文献求助10
10秒前
JINYUBAO完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
沉默毛巾完成签到,获得积分10
11秒前
归尘发布了新的文献求助10
13秒前
丘比特应助唐子峻采纳,获得10
13秒前
赵琪发布了新的文献求助10
13秒前
ember发布了新的文献求助10
15秒前
情怀应助土豆采纳,获得10
16秒前
yiyi131完成签到,获得积分10
16秒前
英姑应助执着的以筠采纳,获得10
16秒前
18秒前
bkagyin应助咎如天采纳,获得10
19秒前
huihu000000发布了新的文献求助10
19秒前
asder完成签到,获得积分10
19秒前
疯狂的凡发布了新的文献求助10
19秒前
Orange应助Sc1ivez采纳,获得10
23秒前
慕青应助高兴的万宝路采纳,获得10
23秒前
zhk完成签到,获得积分10
24秒前
yoyo发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
香蕉觅云应助morris采纳,获得10
26秒前
清爽的机器猫完成签到 ,获得积分10
26秒前
123完成签到,获得积分10
27秒前
张小二完成签到 ,获得积分10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Braunwald’s Heart Disease, 2 Vol Set A Textbook of Cardiovascular Medicine 13th Edition 1000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6992866
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8669101
关于积分的说明 18380442
捐赠科研通 6464344
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3097475
关于科研通互助平台的介绍 2159325
邀请新用户注册赠送积分活动 2073933