浙工大王鸿静AFM:原位重构部分羟基化Rh金属多孔烃用于乙二醇辅助海水裂解

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设计高效、耐用的海水电解电催化剂具有巨大的研究前景,但是仍是一项重大挑战。基于此,浙江工业大学王鸿静副教授(通讯作者)等人报道了一种具有多孔、超薄、富缺陷和非均相结构的部分羟基化Rh金属烯(Rh/RhOOH metallene),并将其用于乙二醇(EG)辅助海水电解。

在文中,作者利用简单易行的水热法制备了部分羟基化Rh金属烯(Rh/RhOOH金属烯),其具有超薄、多孔、富缺陷、杂相等结构优点,且对Rh/RhOOH异质界面具有强大的协同作用。

此外,由于Rh/RhOOH金属烯中的RhOOH成分,在电催化过程中,RhOOH物种的原位重构使活性Rh物种进一步优化了固有活性。得益于这些优点,Rh/RhOOH金属烯在碱性介质中表现出了显著的析氢反应(HER,29 mV的过电位)和EG氧化反应(EGOR,比活性为1.051 mA cm-2)性能。

当使用Rh/ RhOOH金属烯作为EG辅助海水电解系统时,仅需0.678 V的电池电压即可以达到10 mA cm-2的电流密度,从而实现海水节能型产氢。与整体水电解(OER, 1.548 V相比,电池电压降低了0.87 V, OER与CER之间的竞争效应也有效地最小化。该工作为开发用于电化学小分子辅助海水分解的高效金属烯催化剂提供了一条有希望的途径。

In Situ Reconstruction of Partially Hydroxylated Porous Rh Metallene for Ethylene Glycol-Assisted Seawater Splitting. Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202201081.

https://doi.org/10.1002/adfm.202201081.



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