MOFs衍生花状Fe–CoP@C用于高效析氧反应

氧气析出反应(OER)迟滞的动力学严重制约着电解水产氢的实际应用.开发高效、稳定的非贵金属OER催化剂具有重要意义.本文采用水热、离子交换以及高温磷化方法,以Co₃O₄@Co–MOF花状结构为前驱体,成功制备了一种铁掺杂磷化钴与碳材料强耦合的3D微米花结构复合材料(Fe–CoP@C).功能化碳纳米片上负载的Fe–CoP纳米粒子,可促进与电解液的充分接触并暴露更多的催化活性位点. Fe元素的掺入优化了材料的电子结构,使材料表现出优异的OER催化活性.所制备的Fe–CoP@C催化剂只需259 mV的低过电势即可产生10 mA cm^-2的电流密度, Tafel斜率为48.24 mV dec^-1.同时受益于纳米粒子与碳层之间强耦合作用, Fe–CoP@C表现出更快的反应动力学和更高的结构稳定性,复合材料在碱性溶液中可连续运行108 h,具有优异的长期稳定性.