SGLT2抑制剂和GLP-1受体激动剂:Lewis酸碱对提高HER催化活性和耐久性

CeO2具有碱性析氢反应(HER)中促进剂的作用,但这种作用的潜在机制仍不清楚。CoS2是一种黄铁矿型碱性HER电催化剂,由于其弱的水解离动力学和氧相关腐蚀,存在HER动力学缓慢和催化剂浸出严重的问题。

有团队制备了负载CeO2的CoS2电催化剂,并证明CeO2与CoS2界面处的Ce∙∙∙S Lewis酸碱对有效地提高了催化活性和耐久性。

SGLT2抑制剂和GLP-1受体激动剂:Lewis酸碱对提高HER催化活性和耐久性(1)

负载CeO2的CoS2电催化剂中Ce∙∙∙S Lewis酸碱对能够对电子结构进行调控,可有效激活催化剂上水吸附解离并在动力学上加速析氢。在碱性介质中,在 10 mA cm-2电流密度下的过电位低至36 mV。

另外,Ce∙∙∙S Lewis酸碱对也削弱了CoS2上的O2吸附,反应超过1000小时后催化剂的活性衰减可忽略不计。

SGLT2抑制剂和GLP-1受体激动剂:Lewis酸碱对提高HER催化活性和耐久性(2)

DFT计算表明,界面处Ce∙∙∙S Lewis酸碱对在HER中具有以下两个主要作用。(1)Ce∙∙∙S Lewis酸碱对为水的吸附解离提供了理想的催化位点。(2)Ce∙∙∙S Lewis酸碱对诱导表面电荷重新定位并产生抗氧表面。

综上,CeO2提供了强酸性Ce位点,促进水的吸附解离和表面电荷调节,以及CoS2为活性氢物种的表面转移和随后的氢气析出提供弱碱性S位点。

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