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发布时间：2024-09-28 02:41
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时间：2024-10-25 19:20
在能源转换的关键领域，高效电催化析氧（OER）催化剂的开发一直是科研的焦点。然而，基于Ru/Ir的材料面临着资源限制和性能瓶颈。近期，南洋理工大学的杰出科学家楼雄文教授引领的研究团队，以创新视角突破了这一难题。他们设计并合成了一种名为S/N-CMF@FexCoyNi1-x-y-MOF的新型催化剂，它巧妙地将空心硫/氮共掺杂碳纤维与三金属CMOF结合，解决了电极接触难题，展现出在碱性条件下的卓越电催化性能。
该催化剂的诞生并非易事，研究人员通过水热法精心制备了CdS前驱体，随后形成空心碳纤维结构，并成功沉积Ni-MOF。最后，通过阳离子交换技术，S/N-CMF@FexCoyNi1-x-y-MOF得以诞生。令人瞩目的是，电化学测试揭示了这款催化剂的非凡实力，它在10 mA cm-2的过电位下仅需296 mV，远超单金属和双金属基催化剂，且展现出令人信服的长时间稳定性，预示着其在实际应用中具有广阔前景。
通过同步辐射表征，S/N-CMF@FexCoyNi1-x-y-MOF在电化学环境下转变成了富含活性的Fe/Co掺杂γ-NiOOH，这得到了第一性原理计算的强有力支持。Fe/Co掺杂不仅降低了OER反应的能垒，还极大地促进了能源储存和转化过程。这一突破性发现由Yafei Zhao等人在《Advanced Materials》上发表，论文的DOI为10.1002/adma.202207888，标志着楼雄文教授在新能源材料研究领域的又一重大贡献。作为新加坡科学院和工程院院士，香港城市大学化学系的教授，以及全球高被引科学家，楼雄文教授的科研成果无疑为推动绿色能源技术的发展注入了新的活力。
这一创新研究不仅展示了电催化剂设计的前沿进展，也为我们理解如何通过巧妙的材料设计和结构调控来提高能源转化效率提供了宝贵的启示。它预示着未来在高效电催化析氧领域，我们可以期待更多基于这类独特催化剂的突破性应用。
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