温度调控合成钴铁基纳米框架用于高效电催化析氧反应（英文）

作者：纪律律; 郑慧芳; 韦渝洁; 巩帅奇; 王騊; 王晟^*; 陈作锋^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(02): 431-441.

过渡金属磷化物(TMPs)作为一类新型高效水分解电催化剂,近年来引起了研究人员的广泛兴趣.框架型空心纳米结构通过去除内部非功能性原子而具有独特的开放式结构,可创造更多的内部反应空间,提供丰富的活性位点和提升催化剂的原子利用率.在本文中,我们合成了一种钴铁双金属磷化物纳米框架用于高效电催化析氧反应.该催化剂材料基于温度调控策略合成钴铁类普鲁士蓝纳米框架前驱体,随后通过磷化处理制备.实验发现, Co2+和[Fe(CN)6]3-共沉淀生成钴铁类普鲁士蓝前驱体的过程中,伴随反应温度从5°C升高到35°C,产物结构由实心纳米立方体转变为空心纳米框架.研究表明,纳米结构的转变与纳米立方体棱角位置的选择性外延生长相关,升高反应温度将触发前驱体分子内的电子转移并诱导结构转变.所制备的钴铁磷化物纳米框架表现出优异的电催化析氧活性,产生10 mA cm–2的催化电流密度仅需276 mV的过电位,其性能优于对比样品(钴铁磷化物实心纳米立方体)和大部分近期报道的TMPs基电催化剂.本文的合成策略可拓展制备钴铁硫族化合物(如钴铁硒化物和钴铁硫化物)纳米框架,因而在能量存储与转化领域具有广泛的应用前景.

• 单位
  同济大学