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调控 Fe III位点“自旋磁效应”增强分子催化的作用机制
材料人测试客服小陈     2022-05-24 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
析氧反应
关键性能:
为进一步理解磁-自旋电子学行为-电催化之间的内在联系提供了一个新的视角,进一步补充和完善了电催化自旋电子学
产品介绍:

据北京师范大学官网报道,北京师范大学化学学院孙根班教授团队以NiFe层状双氢氧化物(NiFe-LDHs)作为碱性OER催化剂研究中取得重要进展:提出了一种新的磁性Fe3+的自旋分裂策略,如图1所示,通过Cu2+的Jahn-Teller效应有效地诱导和优化了Fe3+的电子结构和自旋态。理论计算和红外光谱揭示了O-O键的促进作用机制,提升了OH-生成O2反应效率,实现了OER高催化活性。Cu1-Ni6Fe2-LDHs催化剂在10 mA cm-2时的过电势为210 mV。如图2所示,在Cu2+的调控下,实现了NiFe-LDHs从亚铁磁体到铁磁体的转变,并首次证明了在磁场作用下,与NiFe-LDHs相比,CuNiFe-LDHs的OER性能显著提高。磁场辅助的Cu0-Ni6Fe2-LDHs在10 mA cm-2时具有180 mV的超低过电位,是目前OER性能最好的材料之一。磁场和自旋组态的结合策略为开发高性能催化剂提供了新的借鉴和支撑,并从自旋电子水平上理解了催化机理。这项工作为进一步理解磁-自旋电子学行为-电催化之间的内在联系提供了一个新的视角,进一步补充和完善了电催化自旋电子学。孙根班教授为通讯作者,特聘副研究员孙泽民博士、林柳博士为论文共同第一作者。

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