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互穿普鲁士蓝类似物伪形转变为缺陷镍铁硒化物以增强电化学和光电化学水分解

DOI：10.1002/aenm.201802983 期刊：Advanced Energy Materials 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要： 在构建先进电催化剂方面仍存在显著的方法学空白——这类催化剂需兼具协同缺陷功能与结构一致性，从而最大化电化学氧化还原活性、导电性及传质特性。本研究将互穿金属有机网络配位自模板仿生转化的概念，转化为富含缺陷的多孔框架，从而实现高活性且耐用的光（电）化学能量转换功能。该配位模板法开辟了以往难以实现的合成路径，在微观层面理性构建互联多孔导电网络，同时在原子层面暴露大量不饱和活性位点而不牺牲电子或结构完整性。由此产生的多孔框架、互联基元与工程化缺陷，通过本征提升的转换频率、电化学比表面积及电荷转移能力，赋予卓越的电催化析氢反应与析氧反应活性。当该复合物与硅光阴极耦合用于太阳能驱动水分解时，其通过内置异质结及添加剂助催化剂功能实现光子辅助氧化还原反应、改善电荷分离并增强载流子传输，展现出优异的光（电）化学产氢性能。这项工作为制备其他功能性互联金属有机配位化合物提供了可行且普适的方法，可拓展应用于多种储能、能量转换或环境领域。
作者： Gamze Yilmaz，Chuan Fu Tan，Yee-Fun Lim，Ghim Wei Ho
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究互穿普鲁士蓝类似物向缺陷型镍铁硒化物的赝形转变，以增强电化学与光电化学水分解性能。

研究成果

NiFeSe@NiSe|O@CC在碱性介质中表现出优异的析氢反应（HER）和析氧反应（OER）电化学性能，具有低过电位和塔菲尔斜率，可作为高效的双功能电催化剂用于整体水分解。当与p型硅集成用于光电化学（PEC）水分解时，能显著提升PEC产氢性能。

研究不足

该研究聚焦于NiFeSe@NiSe|O@CC的合成与表征，以应用于水分解领域，但在工业应用中可能存在可扩展性和成本效益方面的潜在局限性。

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