本研究采用[Fe(CN)6]3-阴离子交换2-甲基咪唑再于空气气氛下退火衍生的策略,制备了一种负载在氮掺杂中空纳米笼碳骨架上的Fe掺杂Co3O4电催化剂(Fe-Co3O4/NC),用于电催化OER。XRD和HRTEM表征证实了Fe掺人Co3O4的晶格中。XPS表征明确了Fe引入后Co价态升高,这是基于Co2+/Co3+和Fe3+的价电子构型诱导的电子由Co2+/Co3+向Fe3+的转移,这会促使Co位点在OER过程中衍生为CoOOH活性物种,作为真正的电催化活性中心,这也被OER稳定性测试后的HRTEM和XPS表征所证实。电化学性能测试显示,该电催化剂的OER过电位仅有275 mV且能够在100 mA/cm2的电流密度下稳定维持20 h,兼具优异的电催化活性和稳定性,与20%Pt/C组成的两电极体系在自制膜电极装置中电催化全解水,仅需2.041 V施加电位即可实现100 mA/cm2的电流密度,具有工业应用前景。

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罗佳冰,王兴兆,张军,周炎.锚定在中空碳纳米笼上的Fe掺杂Co_3O_4用于高效电催化析氧（英文）[J].燃料化学学报(中英文),2023,51(05):571-580.