深大Appl. Catal. B.: Fe配位，Co桥联，硒化物分解水不再难！

电化学(EC)和光电化学(PEC)水分解包括析氧反应(OER)和析氢反应(HER)，其可再生能源转换和存储技术的最有利的方法。然而，阴极(HER)和阳极(OER)反应的缓慢动力学导致了巨大的能量损失，严重阻碍了水电解绿色技术的商业应用。因此，开发同时对OER和HER均具有活性以用于整体水分解的双功能催化剂至关重要。

近日，深圳大学Ghulam Yasin(赵伟)团队将阳离子掺入Fe²⁺/³⁺/Co²⁺物种制成硒化物纳米棒(Fe@Co/Se₂-NRs)，以实现高效光/电化学水分解。

研究人员使用金属盐作为阳离子源，通过原位水热协调自模板策略制备出Fe@Co/Se₂-NRs，由于Fe阳离子配位和Co桥联的强耦合，避免了纳米棒的团聚，并且由于金属原子和硒化物之间的弹性电子界面关系，可以触发有效的整体水分解。

另外，XPS、EXAFS和DFT计算研究表明，阳离子和硒化物之间存在强的电子调制和桥接，这有利于提高反应中间体的吸附能。

因此，这种新型Fe配位Co桥联硒化物纳米棒催化剂(Fe@Co/Se₂-NRs)对HER(10 mA cm^-2，78 mV)和OER(10 mA cm^-2，200 mV)均表现出出色的催化性能。

另外，当Fe@Co/Se₂-NRs催化剂用作整个EC-水分解的阴极/阳极反应时，仅需1.51 V的电池电压就能达到10 mA cm^-2电流密度。Fe@Co/Se₂-NRs催化剂与用于PEC水分解的硅光伏电池相结合，能够连续运行约3天，太阳能-氢气的转化效率约为7.0%。

该项工作所提到的金属阳离子掺杂方法也可以应用于其他硫属元素化物复合材料以防止团聚并引起显着的电子调制，从而实现低成本催化剂在各种能源技术中的应用。

Iron-Cation-Coordinated Cobalt-Bridged-Selenides Nanorods for Highly Efficient Photo/Electrochemical Water Splitting. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120987

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深大Appl. Catal. B.: Fe配位，Co桥联，硒化物分解水不再难！

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