通过阳离子交换反应形成用于活性水氧化预催化剂的相分离Cu2-xSe/Ni3Se4双金属硒化物纳米晶体,Chemical Science

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通过阳离子交换反应形成用于活性水氧化预催化剂的相分离Cu2-xSe/Ni3Se4双金属硒化物纳米晶体
Chemical Science ( IF 7.6 ) Pub Date : 2019-12-19 00:00:00 , DOI: 10.1039/c9sc04371c
Sungwon Kim _{1,

2,

3,

4,

5} , Hiroki Mizuno _{1,

2,

3,

4,

5} , Masaki Saruyama _{3,

4,

5,

6} , Masanori Sakamoto _{3,

4,

5,

6} , Mitsutaka Haruta _{3,

4,

5,

6} , Hiroki Kurata _{3,

4,

5,

6} , Taro Yamada _{5,

7,

8,

9} , Kazunari Domen _{5,

7,

8,

9} , Toshiharu Teranishi _{3,

4,

5,

6}

Affiliation

控制固体电催化剂的组成和纳米结构对于大幅提高其性能非常重要。纳米晶体（NC）的阳离子交换反应可提供常规方法无法实现的亚稳晶体结构和复杂功能性纳米结构。该论文通过阳离子交换反应制备了可用作活性析氧反应（OER）催化剂的亚稳尖晶石Ni3Se4 NC (sp-Ni3Se4)以及相分离的硒铜矿Cu2-xSe (ber-Cu2-xSe)/sp-Ni3Se4异质结构NC。稀有sp-Ni3Se4相是通过ber-Cu2-xSe NCs与Ni²⁺离子的阳离子交换形成的，因为该两相均具有面心立方（fcc）硒阴离子亚晶格。调整Ni/Cu摩尔比会形成Janus型ber-Cu2-xSe/sp-Ni3Se4异质结构NC。Sp-Ni3Se4及ber-Cu2-xSe/sp-Ni3Se4 NC在0.1 M KOH中10 mA·cm-2条件下的OER（小过电位分别为250和230 mV）中表现出高催化活性。它们在OER期间被电化学氧化生成作为真正活性物质的氢氧化物。因此，阳离子交换反应可能在创造出具有优异催化性能的新型异质结构NC方面具有巨大的潜力。

中文翻译：

通过阳离子交换反应形成有用的水氧化预催化剂的相分离Cu2-xSe / Ni3Se4双金属硒化物纳米晶体

控制固体电催化剂的组成和纳米结构对于提高其性能非常重要。纳米晶体（NC）的阳离子交换反应可提供常规方法无法实现的亚稳晶体结构和复杂功能性纳米结构。制备了微量活性沉淀氧反应（OER）催化剂的亚稳尖晶石Ni3Se4 NC（sp-Ni3Se4）以及相分离的硒铜矿Cu2-xSe（ber-Cu2-xSe）/ sp-Ni3Se4异质结构NC。稀有sp-Ni3Se4相是通过ber-Cu2-xSe NCs与Ni ²⁺离子的阳离子交换形成的，因为该两相均具有面心立方（fcc）硒酸酯亚晶格。调整Ni / Cu摩尔比会形成Janus型ber-Cu2-xSe / sp-Ni3Se4异质结构NC。Sp-Ni3Se4及ber-Cu2-xSe / sp-Ni3Se4 NC在0.1 M KOH中10 mA·cm-2条件下的OER（小过电位分别为250和230 mV）中表现出高催化活性。结构NC方面具有巨大的潜力。

更新日期：2019-12-19

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