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论论资讯 ｜ 2023-10-27 ｜
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Applied Catalysis B: Environmental
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Regulating Pt electronic properties on NiFe layered double hydroxide interface for highly efficient alkaline water splitting
Tan L.; Wang H.; Qi C.; Peng X.; Pan X.; Wu X.; Wang Z.; Ye L.; Xiao Q.; Luo W.; Gao H.; Hou W.; Li X.; Zhan T.
Published：2024-03-01
DOI：10.1016/j.apcatb.2023.123352
研究背景
随着全球环境问题的日益严重，人们越来越关注可再生能源的开发和利用。水分解技术是一种重要的可再生能源技术，可以将水分解为氢气和氧气，从而产生电能。然而，水分解技术的高成本一直是制约其广泛应用的主要因素之一。因此，开发成本低廉、高效的电催化剂对于推动水分解技术的发展至关重要。
研究内容
在这项研究中，研究人员通过简单地调节硼改性和铂沉积的顺序，在NiFe层状双氢氧化物（NiFe-LDH）上实现了显著的Pt电子性质变化，从而制备出两种电催化剂：主要成分为Pt0的B-Pt-NiFe-LDH和以Pt2+为主要成分的Pt-B-NiFe-LDH。研究结果显示，B-Pt-NiFe-LDH电催化剂在碱性氧发生反应（OER）方面表现更好，100 mA cm-2时的过电位仅为208 mV，而Pt-B-NiFe-LDH电催化剂在碱性氢发生反应（HER）方面表现更好，10 mA cm-2时的过电位仅为19 mV。在1 M KOH电解液中，B-Pt-NiFe-LDH//Pt-B-NiFe-LDH电解器仅需要很低的电压（1.475 V）即可提供10 mA cm-2的电流，并具有良好的耐久性（110小时），超过了广泛研究的RuO2//Pt/C电池（1.516 V）的性能。
研究意义
这项研究的创新点在于，通过调节电催化剂的电子性质，制备出了高效的水分解电催化剂。这项研究为开发成本低廉、高效的水分解技术提供了新的思路和方法。此外，该研究还为电催化剂设计和制备提供了新的思路和方法，具有重要的理论和实践意义。
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