在析氧反应(OER)中,单独调控*O和*OOH的吸附具有挑战性,从而导致较大的过电位和缓慢的动力学。为了平衡两种活性物质的吸附,浙江台州学院钟文武教授和申士杰副教授(共同通讯作者)等人报道了一种同时调控Ni3S2纳米片中局域自旋态和能带结构的方法。在本文中,作者首先通过水热法制备了钨(W)掺杂的Ni3S2纳米颗粒,然后利用过氧化氢(H2O2)处理所制备的样品,在材料中引入了硫(S)空位。由于扭曲的四面体配位,Ni3S2中的Ni2+和Ni3+具有eg3或eg2的电子构型,带有自旋未配对的eg电子。eg电子通过σ键与*O表现出强烈的相互作用,这使得其解吸困难。此外,单原子分散的W掺杂激发了从Ni到W的电子转移,减少了eg电子的数量,削弱了*O的吸附。同时,W掺杂和S空位保证了d-带中心的上升,加强了*OOH的吸附。实验测试发现,所制备的材料表现出高OER活性,在电流密度为100 mA cm-2下的过电位为246 mV,Tafel斜率为66 mV dec-1。总之,该工作为通过自旋态和能带结构的协同调控探索OER催化剂提供了见解。Regulating the Local Spin State and Band Structure in Ni3S2 Nanosheet for Improved Oxygen Evolution Activity. Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202112832.https://doi.org/10.1002/adfm.202112832.
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