Nat Commun：Co3O4(111)、CoFe2O4(111)和Fe3O4(111)薄膜电催化剂析氧反应的比较研究

Nanoyu

2023-08-12

在即将到来的绿色经济中，水电解利用可再生能源生产“绿色氢气”是一个很有前途的选择。然而，阳极上缓慢而复杂的析氧反应限制了效率。添加了铁的Co₃O₄是该反应的有效催化剂，但铁的作用目前尚不清楚。

为了研究这一问题，弗里茨-哈伯研究所Beatriz Roldan Cuenya，Helmut Kuhlenbeck比较了外延Co₃O₄(111)、CoFe₂O₄(111)和Fe₃O₄(111)薄膜模型电催化剂，并将超高真空下的准原位制备和表征与电化学实验相结合。

文章要点

1）薄层外延膜的良好成分和结构允许获得定量可比较的结果。CoFe₂O₄(111)的活性约为Co₃O₄(111)的4倍，Fe₃O₄(111)的活性约为Fe₃O₄(111)的9倍，活性与Co/Fe的浓度比密切相关。在反应条件下，三种氧化物都被氢氧化物覆盖。此外，对于CoFe₂O₄(111)，部分铁溶解稳定了氢氧化铁的Fe/Co浓度比。

参考文献

Davis, E.M., Bergmann, A., Zhan, C. et al. Comparative study of Co₃O₄(111), CoFe₂O₄(111), and Fe₃O₄(111) thin film electrocatalysts for the oxygen evolution reaction. Nat Commun 14, 4791 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-40461-0

https://doi.org/10.1038/s41467-023-40461-0