直接化学气相沉积法制备二维钴铁氧体用于高效析氧反应

二维(2D)过渡金属氧化物(TMO)的地球丰度高,并且具有独特的物理化学性质和较好的催化性能,是新能源工业领域中非常有应用前景的电催化剂.然而,由于合成高质量和可控厚度的2D TMO具有一定的难度,目前有关2DTMO的微观电化学研究的报道较少. 本文采用化学气相沉积法直接合成了2D钴铁氧体(CoFeO),所制得的2D CoFeO呈现结晶性良好的超薄尖晶石结构,其最薄厚度可达到6.8 nm.采用超微电极测试平台考察了碱性条件下2D CoFeO催化析氧反应(OER)的性能.结果表明,2D CoFeO(111)面在10mA cm-2的电流密度下表现出330mV的低过电位,在570mV的过电位下表现出...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:催化学报 2023, Vol.55 (12), p.265-277
Main Authors: 吴尧, 杨杰夫, 郑媚, 胡点轶, Teddy Salim, 汤碧珺, 刘政, 李述周
Format: Article
Language:Chinese
Online Access:Get full text
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
cited_by
cites
container_end_page 277
container_issue 12
container_start_page 265
container_title 催化学报
container_volume 55
creator 吴尧
杨杰夫
郑媚
胡点轶
Teddy Salim
汤碧珺
刘政
李述周
description 二维(2D)过渡金属氧化物(TMO)的地球丰度高,并且具有独特的物理化学性质和较好的催化性能,是新能源工业领域中非常有应用前景的电催化剂.然而,由于合成高质量和可控厚度的2D TMO具有一定的难度,目前有关2DTMO的微观电化学研究的报道较少. 本文采用化学气相沉积法直接合成了2D钴铁氧体(CoFeO),所制得的2D CoFeO呈现结晶性良好的超薄尖晶石结构,其最薄厚度可达到6.8 nm.采用超微电极测试平台考察了碱性条件下2D CoFeO催化析氧反应(OER)的性能.结果表明,2D CoFeO(111)面在10mA cm-2的电流密度下表现出330mV的低过电位,在570mV的过电位下表现出142mA cm-2的高电流密度.密度泛函理论计算发现2D CoFeO表面上的双金属位点降低了反应能垒.此外,2D CoFeO的超薄厚度使体电阻率降低,同时增加了活性位点的利用率,进而提高了对OER的催化活性,这与在超微电极平台上测得的2D CoFeO厚度-OER活性依赖关系的结果一致.本研究还合成了大面积的2D CoFeO薄膜,其标准三电极体系研究表明2D CoFeO样品仍然表现出较高的催化OER活性和较好的寿命,说明所制备的2D CoFeO具有较好的实际应用潜力. 综上,本文采用气相化学沉积法直接合成了超薄2D CoFeO纳米片,其最薄厚度可达6.8nm,2D CoFeO表现出良好的OER性能,为2D TMOs电催化剂的可控合成开辟了新途径.此外,本文还分析了2D CoFeO电催化OER反应的机理,为二维电催化剂设计提供了新思路.
doi_str_mv 10.1016/S1872-2067(23)64558-9
format article
fullrecord <record><control><sourceid>wanfang_jour</sourceid><recordid>TN_cdi_wanfang_journals_cuihuaxb202312015</recordid><sourceformat>XML</sourceformat><sourcesystem>PC</sourcesystem><wanfj_id>cuihuaxb202312015</wanfj_id><sourcerecordid>cuihuaxb202312015</sourcerecordid><originalsourceid>FETCH-wanfang_journals_cuihuaxb2023120153</originalsourceid><addsrcrecordid>eNpjYJA1NNAzNDA00w82tDA30jUyMDPXMDLWNDMxNbXQtWRh4DQwMjXWtbQwNudg4C0uzkwyMDAyMrUwNjHiZPB-PnvLs76lT3umPV277NmGKc9n73i2qfP58vXPNk992rHt6ZL2J7t6nu_e8nLSlpeTG59tWP5k7-TnU1Y82dX3cvWMZ1M7ns2bABR82t_7dNcUHgbWtMSc4lReKM3NoOnmGuLsoVuemJeWmJcen5VfWpQHlIlPLs3MKE2sSDIyMDI2NDIwNDUmRS0A_PpiBA</addsrcrecordid><sourcetype>Aggregation Database</sourcetype><iscdi>true</iscdi><recordtype>article</recordtype></control><display><type>article</type><title>直接化学气相沉积法制备二维钴铁氧体用于高效析氧反应</title><source>ScienceDirect Freedom Collection 2022-2024</source><creator>吴尧 ; 杨杰夫 ; 郑媚 ; 胡点轶 ; Teddy Salim ; 汤碧珺 ; 刘政 ; 李述周</creator><creatorcontrib>吴尧 ; 杨杰夫 ; 郑媚 ; 胡点轶 ; Teddy Salim ; 汤碧珺 ; 刘政 ; 李述周</creatorcontrib><description>二维(2D)过渡金属氧化物(TMO)的地球丰度高,并且具有独特的物理化学性质和较好的催化性能,是新能源工业领域中非常有应用前景的电催化剂.然而,由于合成高质量和可控厚度的2D TMO具有一定的难度,目前有关2DTMO的微观电化学研究的报道较少. 本文采用化学气相沉积法直接合成了2D钴铁氧体(CoFeO),所制得的2D CoFeO呈现结晶性良好的超薄尖晶石结构,其最薄厚度可达到6.8 nm.采用超微电极测试平台考察了碱性条件下2D CoFeO催化析氧反应(OER)的性能.结果表明,2D CoFeO(111)面在10mA cm-2的电流密度下表现出330mV的低过电位,在570mV的过电位下表现出142mA cm-2的高电流密度.密度泛函理论计算发现2D CoFeO表面上的双金属位点降低了反应能垒.此外,2D CoFeO的超薄厚度使体电阻率降低,同时增加了活性位点的利用率,进而提高了对OER的催化活性,这与在超微电极平台上测得的2D CoFeO厚度-OER活性依赖关系的结果一致.本研究还合成了大面积的2D CoFeO薄膜,其标准三电极体系研究表明2D CoFeO样品仍然表现出较高的催化OER活性和较好的寿命,说明所制备的2D CoFeO具有较好的实际应用潜力. 综上,本文采用气相化学沉积法直接合成了超薄2D CoFeO纳米片,其最薄厚度可达6.8nm,2D CoFeO表现出良好的OER性能,为2D TMOs电催化剂的可控合成开辟了新途径.此外,本文还分析了2D CoFeO电催化OER反应的机理,为二维电催化剂设计提供了新思路.</description><identifier>ISSN: 0253-9837</identifier><identifier>DOI: 10.1016/S1872-2067(23)64558-9</identifier><language>chi</language><publisher>法国国家科学研究中心-南洋理工大学-法国泰雷兹集团研究联盟,新加坡</publisher><ispartof>催化学报, 2023, Vol.55 (12), p.265-277</ispartof><rights>Copyright © Wanfang Data Co. Ltd. All Rights Reserved.</rights><lds50>peer_reviewed</lds50><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Uhttp://www.wanfangdata.com.cn/images/PeriodicalImages/cuihuaxb/cuihuaxb.jpg</thumbnail><link.rule.ids>314,780,784,4024,27923,27924,27925</link.rule.ids></links><search><creatorcontrib>吴尧</creatorcontrib><creatorcontrib>杨杰夫</creatorcontrib><creatorcontrib>郑媚</creatorcontrib><creatorcontrib>胡点轶</creatorcontrib><creatorcontrib>Teddy Salim</creatorcontrib><creatorcontrib>汤碧珺</creatorcontrib><creatorcontrib>刘政</creatorcontrib><creatorcontrib>李述周</creatorcontrib><title>直接化学气相沉积法制备二维钴铁氧体用于高效析氧反应</title><title>催化学报</title><description>二维(2D)过渡金属氧化物(TMO)的地球丰度高,并且具有独特的物理化学性质和较好的催化性能,是新能源工业领域中非常有应用前景的电催化剂.然而,由于合成高质量和可控厚度的2D TMO具有一定的难度,目前有关2DTMO的微观电化学研究的报道较少. 本文采用化学气相沉积法直接合成了2D钴铁氧体(CoFeO),所制得的2D CoFeO呈现结晶性良好的超薄尖晶石结构,其最薄厚度可达到6.8 nm.采用超微电极测试平台考察了碱性条件下2D CoFeO催化析氧反应(OER)的性能.结果表明,2D CoFeO(111)面在10mA cm-2的电流密度下表现出330mV的低过电位,在570mV的过电位下表现出142mA cm-2的高电流密度.密度泛函理论计算发现2D CoFeO表面上的双金属位点降低了反应能垒.此外,2D CoFeO的超薄厚度使体电阻率降低,同时增加了活性位点的利用率,进而提高了对OER的催化活性,这与在超微电极平台上测得的2D CoFeO厚度-OER活性依赖关系的结果一致.本研究还合成了大面积的2D CoFeO薄膜,其标准三电极体系研究表明2D CoFeO样品仍然表现出较高的催化OER活性和较好的寿命,说明所制备的2D CoFeO具有较好的实际应用潜力. 综上,本文采用气相化学沉积法直接合成了超薄2D CoFeO纳米片,其最薄厚度可达6.8nm,2D CoFeO表现出良好的OER性能,为2D TMOs电催化剂的可控合成开辟了新途径.此外,本文还分析了2D CoFeO电催化OER反应的机理,为二维电催化剂设计提供了新思路.</description><issn>0253-9837</issn><fulltext>true</fulltext><rsrctype>article</rsrctype><creationdate>2023</creationdate><recordtype>article</recordtype><recordid>eNpjYJA1NNAzNDA00w82tDA30jUyMDPXMDLWNDMxNbXQtWRh4DQwMjXWtbQwNudg4C0uzkwyMDAyMrUwNjHiZPB-PnvLs76lT3umPV277NmGKc9n73i2qfP58vXPNk992rHt6ZL2J7t6nu_e8nLSlpeTG59tWP5k7-TnU1Y82dX3cvWMZ1M7ns2bABR82t_7dNcUHgbWtMSc4lReKM3NoOnmGuLsoVuemJeWmJcen5VfWpQHlIlPLs3MKE2sSDIyMDI2NDIwNDUmRS0A_PpiBA</recordid><startdate>2023</startdate><enddate>2023</enddate><creator>吴尧</creator><creator>杨杰夫</creator><creator>郑媚</creator><creator>胡点轶</creator><creator>Teddy Salim</creator><creator>汤碧珺</creator><creator>刘政</creator><creator>李述周</creator><general>法国国家科学研究中心-南洋理工大学-法国泰雷兹集团研究联盟,新加坡</general><general>南洋理工大学材料科学与工程学院,新加坡%南洋理工大学材料科学与工程学院,新加坡</general><general>南洋理工大学电气电子工程学院,光子学研究所,新加坡</general><general>南洋理工大学分析表征测试与模拟中心,新加坡%南洋理工大学材料科学与工程学院,新加坡</general><scope>2B.</scope><scope>4A8</scope><scope>92I</scope><scope>93N</scope><scope>PSX</scope><scope>TCJ</scope></search><sort><creationdate>2023</creationdate><title>直接化学气相沉积法制备二维钴铁氧体用于高效析氧反应</title><author>吴尧 ; 杨杰夫 ; 郑媚 ; 胡点轶 ; Teddy Salim ; 汤碧珺 ; 刘政 ; 李述周</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-wanfang_journals_cuihuaxb2023120153</frbrgroupid><rsrctype>articles</rsrctype><prefilter>articles</prefilter><language>chi</language><creationdate>2023</creationdate><toplevel>peer_reviewed</toplevel><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>吴尧</creatorcontrib><creatorcontrib>杨杰夫</creatorcontrib><creatorcontrib>郑媚</creatorcontrib><creatorcontrib>胡点轶</creatorcontrib><creatorcontrib>Teddy Salim</creatorcontrib><creatorcontrib>汤碧珺</creatorcontrib><creatorcontrib>刘政</creatorcontrib><creatorcontrib>李述周</creatorcontrib><collection>Wanfang Data Journals - Hong Kong</collection><collection>WANFANG Data Centre</collection><collection>Wanfang Data Journals</collection><collection>万方数据期刊 - 香港版</collection><collection>China Online Journals (COJ)</collection><collection>China Online Journals (COJ)</collection><jtitle>催化学报</jtitle></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext</fulltext></delivery><addata><au>吴尧</au><au>杨杰夫</au><au>郑媚</au><au>胡点轶</au><au>Teddy Salim</au><au>汤碧珺</au><au>刘政</au><au>李述周</au><format>journal</format><genre>article</genre><ristype>JOUR</ristype><atitle>直接化学气相沉积法制备二维钴铁氧体用于高效析氧反应</atitle><jtitle>催化学报</jtitle><date>2023</date><risdate>2023</risdate><volume>55</volume><issue>12</issue><spage>265</spage><epage>277</epage><pages>265-277</pages><issn>0253-9837</issn><abstract>二维(2D)过渡金属氧化物(TMO)的地球丰度高,并且具有独特的物理化学性质和较好的催化性能,是新能源工业领域中非常有应用前景的电催化剂.然而,由于合成高质量和可控厚度的2D TMO具有一定的难度,目前有关2DTMO的微观电化学研究的报道较少. 本文采用化学气相沉积法直接合成了2D钴铁氧体(CoFeO),所制得的2D CoFeO呈现结晶性良好的超薄尖晶石结构,其最薄厚度可达到6.8 nm.采用超微电极测试平台考察了碱性条件下2D CoFeO催化析氧反应(OER)的性能.结果表明,2D CoFeO(111)面在10mA cm-2的电流密度下表现出330mV的低过电位,在570mV的过电位下表现出142mA cm-2的高电流密度.密度泛函理论计算发现2D CoFeO表面上的双金属位点降低了反应能垒.此外,2D CoFeO的超薄厚度使体电阻率降低,同时增加了活性位点的利用率,进而提高了对OER的催化活性,这与在超微电极平台上测得的2D CoFeO厚度-OER活性依赖关系的结果一致.本研究还合成了大面积的2D CoFeO薄膜,其标准三电极体系研究表明2D CoFeO样品仍然表现出较高的催化OER活性和较好的寿命,说明所制备的2D CoFeO具有较好的实际应用潜力. 综上,本文采用气相化学沉积法直接合成了超薄2D CoFeO纳米片,其最薄厚度可达6.8nm,2D CoFeO表现出良好的OER性能,为2D TMOs电催化剂的可控合成开辟了新途径.此外,本文还分析了2D CoFeO电催化OER反应的机理,为二维电催化剂设计提供了新思路.</abstract><pub>法国国家科学研究中心-南洋理工大学-法国泰雷兹集团研究联盟,新加坡</pub><doi>10.1016/S1872-2067(23)64558-9</doi></addata></record>
fulltext fulltext
identifier ISSN: 0253-9837
ispartof 催化学报, 2023, Vol.55 (12), p.265-277
issn 0253-9837
language chi
recordid cdi_wanfang_journals_cuihuaxb202312015
source ScienceDirect Freedom Collection 2022-2024
title 直接化学气相沉积法制备二维钴铁氧体用于高效析氧反应
url http://sfxeu10.hosted.exlibrisgroup.com/loughborough?ctx_ver=Z39.88-2004&ctx_enc=info:ofi/enc:UTF-8&ctx_tim=2024-12-23T06%3A02%3A20IST&url_ver=Z39.88-2004&url_ctx_fmt=infofi/fmt:kev:mtx:ctx&rfr_id=info:sid/primo.exlibrisgroup.com:primo3-Article-wanfang_jour&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:journal&rft.genre=article&rft.atitle=%E7%9B%B4%E6%8E%A5%E5%8C%96%E5%AD%A6%E6%B0%94%E7%9B%B8%E6%B2%89%E7%A7%AF%E6%B3%95%E5%88%B6%E5%A4%87%E4%BA%8C%E7%BB%B4%E9%92%B4%E9%93%81%E6%B0%A7%E4%BD%93%E7%94%A8%E4%BA%8E%E9%AB%98%E6%95%88%E6%9E%90%E6%B0%A7%E5%8F%8D%E5%BA%94&rft.jtitle=%E5%82%AC%E5%8C%96%E5%AD%A6%E6%8A%A5&rft.au=%E5%90%B4%E5%B0%A7&rft.date=2023&rft.volume=55&rft.issue=12&rft.spage=265&rft.epage=277&rft.pages=265-277&rft.issn=0253-9837&rft_id=info:doi/10.1016/S1872-2067(23)64558-9&rft_dat=%3Cwanfang_jour%3Ecuihuaxb202312015%3C/wanfang_jour%3E%3Cgrp_id%3Ecdi_FETCH-wanfang_journals_cuihuaxb2023120153%3C/grp_id%3E%3Coa%3E%3C/oa%3E%3Curl%3E%3C/url%3E&rft_id=info:oai/&rft_id=info:pmid/&rft_wanfj_id=cuihuaxb202312015&rfr_iscdi=true