郭俊杰教授团队通过局域非晶化策略有效提升了二维超薄α-Ni(OH)2纳米筛的析氧反应(OER)电催化性能,研究结果“Fe-doping induced localized amorphization in ultrathin α-Ni(OH)2 nanomesh for superior oxygen evolution reaction catalysis”在国际知名期刊Journal of Materials Chemistry A(能源材料学科前5%,一区TOP期刊,影响因子11.301)上发表。论文第一作者是博士研究生宋艳慧,通讯作者是新材料界面科学与工程教育部重点实验室郭俊杰教授。
图1. 局域非晶化α-NixFey(OH)2纳米筛的制备示意图
电化学水分解作为一种富有前景的清洁燃料制备方法备受关注,但缓慢的阳极OER反应严重阻碍了其实际应用。近年来,研究发现电催化材料的非晶化调控对催化性能有关键影响并对特定催化的提升作用明显。然而,非晶化程度、非晶区域大小、非晶/晶体界面控制仍然非常困难,导致局域非晶化程度对催化性能的影响机理不明,阻碍了此类材料的推广应用。
针对上述难点,郭俊杰研究团队实现了对超薄α-Ni(OH)2纳米筛的局域非晶化程度的定量控制,完成了局域非晶化程度对OER催化性能的定量研究,提出了非晶化程度与催化活性的准线性关系。研究表明杂原子掺杂引起的非晶结构与催化剂的催化活性直接相关,为理解现有非晶催化剂设计提供了理论基础,并为新一代高性能催化剂结构设计提出了一个有效的研究方向。
全文链接: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/TA/D1TA02341A#!divAbstract