Fe/Ni2.4/Co0.4-MIL-53多孔材料电催化剂

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Fe/Ni2.4/Co0.4-MIL-53多孔材料电催化剂产品描述
能源危机和环境问题日益严峻，设计的能源转换和储存的电化学系统，如燃料电池、金属空气电池和电解水，尤为重要。然而，由于质子耦合电子转移过程步骤较多，动力学反应缓慢，其中析氧反应（OER, 4OH-→2H2O +O2 + 4 e-）严重了电化学系统的效率。如今，常见的OER阴极催化剂是贵金属材料， 但是常常需要高的过电势以满足所需要的电流密度。此外，贵金属催化剂成本高，了其大规模应用。因此，通过调整成分与组成，如金属氧化物、氢氧化物、硫族化合物、氮化物、磷化物和碳基材料，研究且稳定的OER催化剂重要。而金属有机框架 (MOFs)， 凭借其大的比表面积，高孔隙，和金属中心和官能团的多样性，在很多领域吸引了的关注。在电催化中，通过煅烧制备金属氧化物和多孔的碳材料，MOFs是好的前驱体。而高温热解过程常常会导致有机配体的损失和金属的聚集，这将会*其结构，降低活性位点。另一方面， MOFs在电催化中同时具有均质和异质催化剂的特点，从结构上来说，MOFs可以不需要煅烧直接用作OER催化剂。MOFs表面不饱和的金属原子和氢氧化物配体，以及双金属耦合效应大大增加了电催化OER活性，然而设计功能化的MOFs直接用作的OER催化剂仍然面临很多挑战。通过溶剂热法制备了一系列Fe/Ni基的三金属MOFs （Fe/Ni/Co(Mn)-MIL-53）， 可直接用作的电催化剂。Fe/Ni/Co(Mn)-MIL-53的OER活性与组成相关。Fe/Ni2.4/Co0.4-MIL-53在236 mV的低过电势下可以20 mA cm-2的电流密度，Tafel斜率也低 (52.2 mV dec-1) 。此外，通过将其直接增长在泡沫镍（NF）上可以这些MOFs的OER性能。

图一：Fe/Ni/Co(Mn)-MIL-53 and Fe/Ni/Co(Mn)-MIL-53/NF合成过程示意图

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