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
豆子发布了新的文献求助20
刚刚
蛋蛋发布了新的文献求助10
1秒前
西瓜发布了新的文献求助10
2秒前
怕孤单的不二完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
王秀丽完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
高挑的晓蓝完成签到,获得积分10
4秒前
小蘑菇应助eternity136采纳,获得10
5秒前
SAY发布了新的文献求助10
5秒前
孤独彤发布了新的文献求助10
5秒前
汉堡包应助小魔头采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
hcsdgf发布了新的文献求助10
7秒前
尕翠完成签到,获得积分10
7秒前
钟梓袄完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
科目三应助TN采纳,获得10
8秒前
888发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
卡卡完成签到,获得积分10
10秒前
Joe发布了新的文献求助30
10秒前
英俊的铭应助默默的鬼神采纳,获得10
10秒前
qmq完成签到,获得积分10
11秒前
yll完成签到,获得积分10
11秒前
桃tao完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
吴仙女完成签到,获得积分20
15秒前
弄潮完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
tianguoheng完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
西瓜完成签到,获得积分10
18秒前
吴仙女发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
CHENHAHA发布了新的文献求助10
20秒前
Zy189完成签到,获得积分10
21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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 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 6406972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226135
关于积分的说明 17445709
捐赠科研通 5459653
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2884986
邀请新用户注册赠送积分活动 1861367
关于科研通互助平台的介绍 1701792