活性物种钴周围化学环境对钴@碳基电催化剂析氢析氧活性的影响

控制活性物种周围化学环境是提高催化反应进行的一种有效调控策略.以多孔碳为基体,通过引入N原子并改变煅烧气氛,采用一步熔盐法合成了包含不同钴物种的Co@C基电催化剂.结果表明,在氩气气氛下煅烧仅生成金属Co,而在空气气氛下同时生成金属Co和CoO,N原子的引入可以调控钴物种的化学环境和分散性.对Co@C基电催化剂活性分析,发现样品Co/CoO@N-C在碱性条件下同时具有最好的析氢析氧活性.主要原因是N原子的引入对金属Co在碱性析氢反应中起重要作用,而CoO在析氧反应中起决定性作用.同时测试其全解水性能,仅在1.83 V就达到10 mA·cm^(-2)的电流密度.由此可见,调控活性位点周围化学环境对设计高效双功能催化剂具有重要的意义.