再取进展！华中科技大学王谭源最新EES（IF=32）：单原子Co分散在多金属氧酸盐衍生物上，限制在竹子状碳纳米管中，为酸性水电解槽实现高效的双位点晶格氧介导析氧电催化
论论资讯 ｜ 2024-04-21 ｜
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Energy and Environmental Sciences
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Single-atom Co dispersed on polyoxometalate derivatives confined in bamboo-like carbon nanotubes enabling efficient dual-site lattice oxygen mediated oxygen evolution electrocatalysis for acidic water electrolyzers
Liu J.; Wang T.; Lin Z.; Liao M.; Liu S.; Wang S.; Cai Z.; Sun H.; Shen Y.; Huang Y.; Li Q.
Published：2024-01-01
DOI：10.1039/d4ee00173g
在如今社会中，水资源日益紧缺，因此寻找高效、耐用的电催化剂对于水电解技术的发展至关重要。然而，目前在酸性条件下进行氧气发生反应（OER）的有效和持久的地球丰富电催化剂的开发仍存在挑战。
研究内容
最近发表在《Energy and Environmental Science》杂志上的一项研究表明，研究人员报道了一种新型的非晶态Mo-Ce氧化物支持的单原子Co（Co<sub>SA</sub>-MoCeO<sub>x</sub>）封装在类竹状碳纳米管（BCTs）催化剂，用于酸性OER。通过原位X射线吸收光谱确认，Mo-Ce氧化物可以促进Co<sup>2+</sup>位点向具有较低配位数和丰富氧空位的Co<sup>3+</sup>-O位点的转化，从而在较低电压下形成双金属位点晶格氧介导（LOM）途径，具有快速的OER动力学。此外，BCTs对Co<sub>SA</sub>-MoCeO<sub>x</sub>的约束效应可以减少催化剂与酸之间的直接接触，从而提高其耐腐蚀性。优化的催化剂在0.5 M H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>中，10 mA cm<sup>−2</sup>的OER下表现出低过电位239 mV，并在PEMWEs中保持超过60小时的异常稳定性，是最好的非贵金属催化剂之一。
研究意义
这项研究的创新点在于，通过单原子Co位点与Mo-Ce氧化物之间的强相互作用，降低了LOM途径的吸附能障碍，抑制了Mo的空位形成能量，从而提高了催化剂在酸性条件下的OER活性和稳定性。这一发现为开发高效的酸性水电解器提供了重要的参考。
希望这篇文章能够帮助你更好地了解这项令人振奋的研究成果！
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