PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of the American Chemical Society· 2015Q1

(Ni,Fe)OOH'de Elektrokatalitik Su Bölünmesi İçin Yüksek Aktif Fe Bölgelerinin Tanımlanması

Identification of Highly Active Fe Sites in (Ni,Fe)OOH for Electrocatalytic Water Splitting

Daniel Friebel, Mary W. Louie, Michal Bajdich, Kai E. Sanwald ve diğerleri

Kısa özet

Karışık (Ni,Fe)oksihidroksitlerdeki (Ni(1-x)Fe(x)OOH) Fe(3+) bölgeleri, saf Ni veya Fe bileşiklerine kıyasla 500 katlık oksijen evrimi reaksiyonu (OER) aktivitesi artışından sorumludur.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • (Ni,Fe)oksihidroksitlerdeki Fe(3+), oksijen evrimi reaksiyonu (OER) için aktif bölgedir.
  • Saf Ni veya Fe bileşiklerine kıyasla karışık (Ni,Fe)oksihidroksitlerde 500 katlık OER aktivitesi artışı gözlemlenmiştir.
  • Fe(3+), komşu [NiO6] oktahydraların etkisiyle kısa Fe-O bağ mesafelerine sahip oktahydral bölgeleri işgal eder.
  • Hesaplamalı çalışmalar, bu Fe bölgelerinin OER ara ürünleri için optimuma yakın adsorpsiyon enerjilerine ve düşük aşırı potansiyellere sahip olduğunu göstermektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Highly active catalysts for the oxygen evolution reaction (OER) are required for the development of photoelectrochemical devices that generate hydrogen efficiently from water using solar energy. Here, we identify the origin of a 500-fold OER activity enhancement that can be achieved with mixed (Ni,Fe)oxyhydroxides (Ni(1-x)Fe(x)OOH) over their pure Ni and Fe parent compounds, resulting in one of the most active currently known OER catalysts in alkaline electrolyte. Operando X-ray absorption spectroscopy (XAS) using high energy resolution fluorescence detection (HERFD) reveals that Fe(3+) in Ni(1-x)Fe(x)OOH occupies octahedral sites with unusually short Fe-O bond distances, induced by edge-sharing with surrounding [NiO6] octahedra. Using computational methods, we establish that this structural motif results in near optimal adsorption energies of OER intermediates and low overpotentials at Fe sites. By contrast, Ni sites in Ni(1-x)Fe(x)OOH are not active sites for the oxidation of water.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of the American Chemical Society, 2015 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Yenilenebilir Enerji, Sürdürülebilirlik ve Çevre

Renewable Energy, Sustainability and the EnvironmentEnergy