高質(zhì)量異質(zhì)結(jié)引起的空間電荷效應(yīng)對于高效的電催化過程至關(guān)重要。有鑒于此,安徽師范大學(xué)王廣鳳教授、南京航空航天大學(xué)彭生杰教授、李林林副研究員等報道通過修飾CoPc-g/CoS有機-無機異質(zhì)結(jié)構(gòu)中具有不同供電子/吸電子能力的取代基(-g=-CH3、-H、-NO2),精確調(diào)控分子之間的電荷轉(zhuǎn)移。
本文要點:
(1)
CoPc-CH3作為典型的電子供體,由于-CH3能夠?qū)⒏嗟碾娮愚D(zhuǎn)移到CoS上,形成最強的空間電場,從而調(diào)節(jié)界面上的雙活性位點。
(2)
含氧中間體優(yōu)先吸附在帶正電的CoPc-CH3,電子在CoS快速積累減弱催化劑在OER反應(yīng)電勢的溶解,確保了通過吸附物轉(zhuǎn)化機制進(jìn)行穩(wěn)定的OER。
CoPc-CH3/CoS催化劑在PEM電解槽中表現(xiàn)出最低的過電位,并在0.5 A cm-2電流密度保持穩(wěn)定運行150 h。這項方法為精確調(diào)節(jié)異質(zhì)結(jié)的空間電場提供了一種新型策略。
參考文獻(xiàn)
Ling Jiang, Yixin Hao, Mingzheng Gu, Liming Deng, Qiao Chen, Xiaojun Zhang, Linlin Li, Shengjie Peng, Guangfeng Wang, Manipulating Charge Distribution at Organic-inorganic Interface via Optimizing Substituents for Sustainable Water Electrolysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202423145