Nat.Commun.:调控自支撑镍-钒层状双氢氧化物原子和电子结构加速水分解动力学(Nat.Commun.:调控自支撑镍-钒层状双氢氧化物原子和电子结构加速水分解动力学)
氢气具有环境友好和高能量密度等优点,被公认为是化石燃料的理想替代品。
有鉴于此,中科院长春应化所Xiurong Yang、Zhicai Xing等合作,引入钌(Ru)和铱(Ir)来调控自支撑镍-钒(NiV)层状双氢氧化物的原子和电子结构,以加速水分解动力学,并从原子水平分析高析氢反应(HER)和析氧反应(OER)活性的起源。
本文要点
要点1. 作者揭示了Ni,V和Ru(Ir)阳离子之间的协同电子相互作用,并明确了调控的Ni和V阳离子局部配位环境,以及V空位的存在。
要点2. Debye-Waller因子表明,Ru和Ir的掺入引起了V八面体环境的严重扭曲。
要点3. 理论计算进一步证实Ru或Ir掺杂可以优化HER的Volmer和Heyrovsky步骤中的中间体的吸附能,并加速OER的整个动力学过程。
Dewen Wang, Zhicai Xing*, Xiurong Yang*, et al. Atomic and electronic modulation of self-supported nickel-vanadium layered double hydroxide to accelerate water splitting kinetics. Nat. Commun., 2019
DOI: 10.1038/s41467-019-11765-x
https://www.nature.com/articles/s41467-019-11765-x
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