Dynamic Changes of an Anodized FeNi Alloy during the Oxygen Evolution Reaction under Alkaline Conditions

析氧 塔菲尔方程 过电位 分解水 电催化剂 材料科学 扫描透射电子显微镜 扫描电子显微镜 分析化学(期刊) 化学 无机化学 电极 电化学 催化作用 物理化学 光催化 生物化学 复合材料 色谱法
作者
Nader Akbari,Subhajit Nandy,Keun Hwa Chae,Mohammad Mahdi Najafpour
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:39 (33): 11807-11818 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.3c01540
摘要

An efficient and durable oxygen evolution reaction (OER) catalyst is necessary for the water-splitting process toward energy conversion. The OER through water oxidation reactions could provide electrons for H2O, CO2, and N2 reduction and produce valuable compounds. Herein, the FeNi (1:1 Ni/Fe) alloy as foam, after anodizing at 50 V in a two-electrode system in KOH solution (1.0 M), was characterized by Raman spectroscopy, diffuse reflectance spectroscopy (DRS), X-ray absorption spectroscopy (XAS), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectrometry (EDX), transmission electron microscopy (TEM), high-angle annular dark-field imaging (HAADF)-scanning transmission electron microscopy (STEM) and used as an efficient and durable OER electrocatalyst in KOH solution (1.0 M). The overpotential for the onset of the OER based on extrapolation of the Tafel plot was 225 mV. The overpotentials for the current densities of 10 and 30 mA/cm2 are observed at 270 and 290 mV, respectively. In addition, a low Tafel slope is observed, 38.0 mV per decade, for the OER. To investigate the mechanism of the OER, in situ surface-enhanced Raman spectroscopy was used to detect FeNi hydroxide and characteristic peaks of H2O. Impurities in KOH can adsorb onto the electrode surface during the OER. Peaks corresponding to Ni(III) (hydr)oxide and FeO42- can be detected during the OER, but high-valent FeNi (hydr)oxides are unstable and reduce under the open circle potential. Metal hydroxide transformations during the OER and anion adsorption should be carefully considered. In addition, Fe3O4 may convert to γ-Fe2O3 during the OER. This study aims to offer logical perspectives on the dynamic changes that occur during the OER under alkaline conditions in an anodized FeNi alloy. These changes encompass variations in morphology, surface oxidation, the generation of high-valent species, and phase conversion during the OER.

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
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
tori完成签到 ,获得积分10
2秒前
感性的神级完成签到,获得积分10
13秒前
无花果应助yun采纳,获得10
16秒前
星星完成签到 ,获得积分10
18秒前
科研張完成签到,获得积分10
38秒前
heyan完成签到,获得积分10
39秒前
TAO LEE完成签到 ,获得积分10
49秒前
夏日完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
多克特里完成签到 ,获得积分10
1分钟前
明理囧完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yun发布了新的文献求助10
1分钟前
wl5289完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yun完成签到,获得积分10
1分钟前
chenying完成签到 ,获得积分0
1分钟前
迈克老狼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kanong完成签到,获得积分0
2分钟前
洋山芋完成签到 ,获得积分10
2分钟前
令狐新竹完成签到 ,获得积分10
2分钟前
陈陈完成签到 ,获得积分10
2分钟前
钮祜禄萱完成签到 ,获得积分10
2分钟前
sera完成签到 ,获得积分10
2分钟前
丸子完成签到 ,获得积分10
2分钟前
陈昇完成签到 ,获得积分10
2分钟前
舒心的青槐完成签到 ,获得积分10
3分钟前
追寻念云完成签到 ,获得积分10
3分钟前
呆萌滑板完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Avicii完成签到 ,获得积分10
3分钟前
刘刘完成签到 ,获得积分10
3分钟前
benben应助呆萌冷风采纳,获得20
3分钟前
虚幻元风完成签到 ,获得积分10
3分钟前
烂漫人达完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
行云流水发布了新的文献求助10
3分钟前
jbear完成签到 ,获得积分10
3分钟前
修士完成签到 ,获得积分10
3分钟前
王磊完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
daisy完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA Guideline-107)(LNG underground storage tank guidelines) 1000
Generalized Linear Mixed Models 第二版 1000
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
Full waveform acoustic data processing 500
A High Efficiency Grating Coupler Based on Hybrid Si-Lithium Niobate on Insulator Platform 500
人工地层冻结稳态温度场边界分离方法及新解答 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 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 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2926599
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2575125
关于积分的说明 6951753
捐赠科研通 2226777
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1183515
版权声明 589225
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 579178