高敏锐Angew.: 一种高效的Turing型Ag2Se-CoSe2多界面析氧电催化剂

雨辰

2021-01-15

尽管图灵结构或固定的反应-扩散模式在生物学和化学领域受到了越来越多的关注，但在无机固体上制造这种不寻常的模式从根本上来说是具有挑战性的。

有鉴于此，中国科学技术大学高敏锐教授等人，利用扩散驱动的不稳定性在CoSe₂纳米带上产生Turing型Ag₂Se。

本文要点

1）报告了Turing型Ag₂Se（Ag₂Se）纳米结构的第一个实验演示，该结构通过使Ag（DETA）+络合物（DETA =二乙烯三胺）与CoSe₂在室温下的DETA-去离子水（DIW）二元溶液中反应而在二硒化钴（CoSe₂）纳米带上合成。从CoSe₂到Ag₂Se的转化是一个热力学驱动过程。

2）在DETA-DIW体系中，低迁移率的Co²⁺是活化剂（扩散系数：2.317×10-7 cm² s^-1），而快速扩散的Ag（DETA）+是抑制剂（扩散系数：3.518×10- 6 cm² s^-1），导致靠近CoSe₂表面的能斯特层受到扩散驱动的不稳定性，产生图灵型结构。

3）所得的Turing型Ag₂Se-CoSe₂材料具有丰富的Ag₂Se-CoSe₂界面，在碱性电解质中催化析氧反应(OER)非常有效，阳极能量效率达到84.5%。电化学测量表明，固有的OER活性与Ag₂Se-CoSe₂界面的长度呈线性相关，这表明这种Turing型界面是OER更具活性的位点。结合X射线吸收和计算模拟，优异的OER性能归因于非常规界面上关键含氧中间体的优化吸附能。

参考文献：

Min-Rui Gao et al. An efficient Turing‐type Ag₂Se‐CoSe₂ multi‐interfacial oxygen‐evolving electrocatalyst. Angew., 2021.

DOI: 10.1002/anie.202017016

https://doi.org/10.1002/anie.202017016