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三单位联合EES: 缺陷活化Fe2O3-CeO2上晶格氧，高效电催化水氧化
电催化水分解(OWS)是一种绿色且可持续的制氢方法。然而，阳极析氧反应(OER)由于具有缓慢的反应动力学，限制了水电解的整体反应效率。传统的吸附质演化机制(AEM)不能克服受Sabatier’s原理和关键中间体(*O、*OH和*OOH等)线性尺度关系限制，阻碍了催化性能的提高。最近的研究证明，基于晶格氧机制(LOM)的OER通过解耦质子和电子转移，绕过线性尺度AEM的限制，从而降低反应过电位，减少能量消耗。因此，开发基于LOM的新型OER电催化剂已成为推进水分解发展的研究前沿之一。
近日，北京大学邹如强、大湾区大学(筹)郭文翰和四川师范大学谢奉妤等报道了一种多孔镍泡沫(NF)负载的富含缺陷的Fe2O3/CeO2纳米异质结材料(Fe2O3@CeO2-OV)，作为高效OER催化电极。
结合XPS、18O同位素标记和密度泛函理论(DFT)计算，证明富缺陷初始结构诱导的晶格氧的参与，使AEM向LOM的转换成为可能。具体而言，氧空位显著增强了Fe2O3与CeO2纳米颗粒之间的相互作用，促进了异质结界面上的电荷转移，降低了LOM*(OL-O)形成和O2解吸步骤的自由能，从而显著提升催化剂固有的OER活性。
性能测试结果显示，所制备的富缺陷Fe2O3@CeO2-OV催化剂在10 mA cm−2电流密度下的OER过电位仅为172 mV，并且其可以在317 mV过电位下达到1000 mA cm−2的大电流密度，优于大多数文献报道的Fe基催化剂。此外，在膜基流动池中模拟实际的工业场景，Fe2O3@CeO2-OV同样表现出良好的活性和稳定性，证实了其在商业应用中的巨大潜力。
总的来说，该项工作为构建高性能Fe基OER催化剂提供了一种新的策略，同时为低成本工业水分解应用提供了一种很有前途的解决方案。
Activating lattice oxygen by defect-engineered Fe2O3-CeO2 nano-heterojunction for efficient electrochemical water oxidation. Energy & Environmental Science, 2024. DOI: 10.1039/D4EE01588F
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1-乙酰基-9H-吡啶并[3,4-B]吲哚-3-羧酸_1-Acetyl-9H-pyrido[3,4-b]indole-3-carboxylic acid_CAS:73818-29-8
2026-08-07
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(E)-1-甲基-4-(苯基重氮基)-1H-吡唑_(E)-1-methyl-4-(phenyldiazenyl)-1H-pyrazole_CAS:1621915-52-3
2026-08-07
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1-{3-[(3,5-二甲基吡唑-1-基)甲基]-4-甲氧基苯基}-2,3,4,9-四氢-1H-吡啶并[3,4-b]吲哚_1-{3-[(3,5-dimethylpyrazol-1-yl)methyl]-4-methoxyphenyl}-2,3,4,9-tetrahydro-1H-pyrido[3,4-b]indole_CAS:1594931-46-0
2026-08-07
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羟基酪氨酸油酸酯_hydroxytyrosyl oleate_CAS:611237-25-3
2026-08-07
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(R)-N-(2,3-环氧丙基)吲哚_(R) N – (2,3-epoxypropyl) indolee_CAS:1919872-97-1
2026-08-07
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[氯化铂(2,6-双(2-吡啶基)-4[1H]-吡啶酮)氯化物]_[Pt(2,6-bis(2-pyridyl)-4[1H]-pyridone)Cl]Cl_CAS:3036295-88-9
2026-08-07
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(1′,3′,3′-三甲基螺[苯并[f][1,4]苯并噁嗪-3,2′-吲哚]-9-基) 4-丁氧基苯甲酸酯_(1′,3′,3′-trimethylspiro[benzo[f][1,4]benzoxazine-3,2′-indole]-9-yl) 4-butoxybenzoate_CAS:400020-54-4
2026-08-07
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(3S）-2,2′-双（2,2′-联噻吩-5-基）-3,3′-联环烷_(3S)-2,2′-bis(2,2′-bithiophene-5-yl)-3,3′-bithianaphthene_CAS:1594931-46-0
2026-02-26
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(3R）-2,2′-双（2,2′-联噻吩-5-基）-3,3′-联环烷_(3R)-2,2′-bis(2,2′-bithiophene-5-yl)-3,3′-bithianaphthene_CAS:1594931-42-6
2026-02-26
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荜茇酰胺CAS: 20069-09-4
2026-01-29
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Anzurogenin D CAS: 56816-69-4
2026-01-29
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葫芦巴碱盐酸盐 CAS No.：6138-41-6
2026-01-29
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精胺二水合物CAS: 403982-64-9
2026-01-29
