北京工业大学汪夏燕/严勇团队AFM:硫族阴离子配位抑制镍基界面深度重构以实现高效稳定的丙三醇电催化氧...

主要观点总结

本研究通过合成不同硫族阴离子配位的镍纳米线阵列电极，探究了硫族阴离子配位对镍基界面重构和丙三醇电催化氧化（GOR）活性的影响。其中，NiSe x /Ni NRA展现出最优秀的GOR性能。通过原位Raman光谱和电化学阻抗谱等手段，揭示了NiSe x /Ni NRAs在GOR过程中抑制镍基界面深度重构的机制，同时进行了理论计算以佐证实验结果。本研究为设计和应用类似的Ni基非氧化物催化剂提供了重要的理论支持。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

贵金属催化剂在丙三醇电催化氧化反应中表现优秀，但其高成本促使研究人员探索更经济且稳定的替代品，特别是硫族阴离子配位的镍基催化剂。这类催化剂成本较低且可调电子性能从而显示出巨大的潜力。

关键观点2: 研究亮点

本研究通过合成不同硫族元素配位（Se、S、O）的镍纳米线阵列电极，发现NiSe x /Ni NRAs电极在GOR过程中可以抑制镍基界面的深度重构，从而具有极佳的GOR活性与稳定性。进一步的理论计算证明了NiSe x 界面不易转化为NiOOH的同时可以稳定产生甲酸产物。

关键观点3: 实验方法

研究采用了电沉积和/或退火工艺制备自支撑NiA x /Ni NRAs（A = O, S, Se）材料，通过SEM、HR-TEM、XRD、Raman、XPS和同步辐射等手段测试了材料的形貌、结构、电子结构和元素价态等性质。通过电化学性能测试和稳定性测试，评估了材料在GOR中的催化性能。

关键观点4: 结果分析

实验结果表明，NiSe x /Ni NRAs在GOR中表现出最佳的催化性能和稳定性。通过原位电化学阻抗和原位拉曼探究了NiSe x 和NiS x 界面在OER和GOR过程中的稳定性差异，揭示了NiSe x 催化界面在OER和GOR条件下不同的界面重构和反应机制。

关键观点5: 总结与展望

本研究为设计和应用类似的Ni基非氧化物催化剂提供了重要的理论支持。通过综合分析实验结果和理论计算，揭示了硫族阴离子配位对镍基界面重构和丙三醇电催化氧化的影响机制。