佴建威/陶新永Small Methods: 具有异质外延结构的NiSe2/Fe3O4实现高效催化OER

电化学水分解制氢气是生产清洁能源以替代传统化石燃料的有效方法。然而，在该燃料生产过程中，阳极的析氧反应(OER)由于复杂的多步质子耦合电子转移而具有低动力学，这限制了整体水分解效率。因此，合理设计过渡金属基电催化剂的特定纳米结构对于有效提升其电催化OER性能至关重要。

近日，浙江工业大学佴建威和陶新永等通过简便的自模板化策略合成NiSe₂/Fe₃O₄纳米管，其表现出独特的四方形态、不对称的中空内部和异质外延结构。

佴建威/陶新永Small Methods: 具有异质外延结构的NiSe2/Fe3O4实现高效催化OER

独特的普鲁士蓝(PB)纳米管是通过溶剂热法获得的，其形态不同于以往文献中的那些PB多面体。随后这些PB纳米管与醋酸镍溶液反应，成为Ni掺杂的PB纳米管，然后在Se蒸气中进行热处理硒化。最终，在纳米管内获得了NiSe₂/Fe₃O₄异质结构，在碱性电解质中对OER表现出优异的电催化性能。

综合研究表明，NiSe₂/Fe₃O₄纳米管在异质界面上具有较高的催化位点本征活性，通过优化组成具有良好的导电性，以及独特的中空结构赋予的大量暴露的活性位点。

电化学测试结果表明，NiSe₂/Fe₃O₄纳米管催化剂表现出优异的OER性能，在10 mA cm^-2电流密度下的OER过电位为199 mV，并且该催化剂的质量活性达984.5 A g^-1以及连续运行超100小时的出色稳定性。这项工作通过优化组分的组成和空间结构，为设计和制造高效非贵金属OER电催化剂提供了思路。

Synthesis of NiSe₂/Fe₃O₄ Nanotubes with Heteroepitaxy Configuration as a High-Efficient Oxygen Evolution Electrocatalyst. Small Methods, 2022. DOI: 10.1002/smtd.20220037

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