Co4S3纳米片的制备以及Fe^3+掺杂对其电催化析氧性能的影响

采用溶剂热和超声剥离相结合的方法制备了超薄Co4S3纳米片,通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X-射线衍射分析(XRD)、拉曼光谱(Raman)等手段对其进行了结构和形貌的表征,并研究了其电催化产氧性能。结果表明,Co4S3纳米片在电流密度为10 mA/cm^2下的过电势为377 mV,塔菲尔(Tafel)斜率为64.47 mV/dec;溶剂热过程中反应温度和溶剂比对产物的析氧反应(OER)催化活性影响不大,但是Fe^3+的掺杂可以显著降低Co4S3纳米片的析氧过电势和Tafel斜率,提高材料的电催化稳定性。最后通过X-射线光电子能谱(XPS)分析了Fe^3+的掺杂对Co4S3纳米片OER性能影响的机理。