邵琪/黄小青AM:自旋极化策略!Mn-RuO2纳米片助力酸性OER 2023年10月2日 上午12:31 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 94 自旋极化是增强阳极析氧反应(OER)的一种有效策略,因为中间体和产物具有自旋依赖性,但在实际工业中用于酸性OER的铁磁性催化剂很少报道。 基于此,苏州大学邵琪副研究员、厦门大学黄小青教授等人报道了首个自旋极化介导的策略,通过稀锰(Mn2+)(S=5/2)掺杂在反铁磁RuO2中产生净铁磁力矩,以增强酸性电解质中的OER活性。Mn-RuO2纳米片表现出强磁场增强的OER活性,在10 mA cmgeo-2下的过电位最低为143 mV,在480 h稳定性下的活性衰减可以忽略不计。在1.45 V下,固有周转频率达到5.5 s−1。 通过密度泛函理论(DFT)计算,作者研究了Mn掺杂对RuO2磁性的影响。超级单体的反铁磁构型和非铁磁构型的总能量差为-82 meV,表明纯RuO2中Ru矩倾向于反铁磁排列。 根据RuO2的自旋密度分布图,其中Ru的矩沿c轴呈铁磁排列,在a-b平面呈反铁磁排列。两个相邻的Ru原子标记为Ru1和Ru2。通过对DOS积分,发现两个Ru原子的矩相同(~1.20),但方向相反,没有净矩。 当Mn被引入RuO2晶格中时,其磁性结构发生了变化。掺杂的Mn原子具有较大的磁矩(~3.69),并诱导了相邻Ru原子磁矩的铁磁排列。最近邻Ru(Ru4)和次近邻Ru(Ru5)的PDOS可看出,随着与Mn距离的增加,Ru的矩从0.36减小到0.20,但方向相同,表明Ru的矩在Mn原子周围局部铁磁排列。当Ru原子远离Mn原子时,Ru矩会再次倾向于反铁磁排列。 Spin-polarization strategy for enhanced acidic oxygen evolution activity. Adv. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adma.202302966. 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/02/e27ce4b43e/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 AFM:局域空间极化诱导高效电荷分离增强方胺连接COF的光催化性能 2023年10月13日 AFM:抗氧化性固态电解质实现高容量Li2S基正极 2023年10月13日 挑战传统!双非院校联手,新发Nature子刊! 2024年12月5日 湖南大学王双印/陈如,最新Angew! 2023年10月31日 创纪录!王春生教授团队:迄今为止LGPS固态电解质最高的临界电流密度 2023年10月24日 南洋理工/西北工大/西北大学JACS:机器学习驱动合成具有几何控制的少层WTe2 2023年10月15日