胡喜乐Angew:铁离子对层状双金属氢氧化物在析氧反应（OER）中活性的影响

猫猫

2020-02-27

  氢氧化镍铁是碱性介质中OER的基准催化剂。实验表明，铁离子的存在对于层状双金属氢氧化物的催化活性至关重要。然而，铁离子在催化反应中扮演的角色仍然存在很大的争论。本文中， 通过氧同位素标记和原位拉曼实验，洛桑联邦理工学院胡喜乐教授团队阐明了铁离子提高层状镍铁氢氧化物OER活性的起源，为设计高OER活性催化剂提供了新思路。

本文要点：

  1. 通过氧同位素标记和原位拉曼实验，实验可分别获得不同镍铁比例的层状氢氧化物中两种金属反应位点的转换率（TOF）；  

  2. 在OER反应中，铁离子反应位点的TOF是镍离子反应位点的20-200倍；  

  3. 铁离子含量越高，层状镍铁氢氧化物的结构越紊乱。

  4. 铁离子活性位点的TOF和层状镍氢氢氧化物的结构紊乱程度符合典火山模型，层状镍铁氢氧化物中的铁离子通过破坏氧化氢氧化镍的结构提高了OER反应活性。

Seunghwa Lee et al. Deciphering iron-dependent activity in oxygen evolution catalyzed by nickel iron layered double hydroxide, Angew. Chem. Int. Ed. 2020

DOI:10.1002/ange.201915803

https://doi.org/10.1002/ange.201915803