金属卤化物钙钛矿具有较高的电化学分解水应用前景,但是钙钛矿在水中不稳定的缺陷。陕西师范大学刘生忠、吉林大学于吉红、李激杨、王博伦等报道将MAPbX3修饰在AIPO-5构筑主客体催化剂MAPbX3@AIPO-5,实现了溶液相电催化水氧化。
通过分子式的保护作用,限域在AIPO-5内的钙钛矿卤化物纳米晶实现了优异的水相稳定性,随后在OER反应过程中能够发生催化剂表面重构,生成共边α-PbO2活性保护层。MAPbX3/α-PbO2界面电荷转移相互作用显著改善氧中间体物种的吸附能,
卤化物钙钛矿的柔性晶格能够促进α-PbO2晶格氧的活化,因此实现了不受pH改变的OER,同时呈现非质子-电子协同迁移(non-concerted proton-electron transfer)。
MAPbBr3@AIPO-5复合催化剂在1 M KOH电解液中达到10 mA cm-2电流密度的过电势仅为233 mV,这项工作发展了一种电解水的卤化物钙钛矿催化剂,具有优异的本征催化活性,有助于发展和设计新型OER电催化剂。
Xiangrong Ren, Yiyue Zhai, Peijun Wang, Zhuo Xu, Shiqin Gao, Xiao Chen, Qinfen Gu, Bolun Wang, Jiyang Li, Shengzhong (Frank) Liu, Jihong Yu, Surface Restructuring of Zeolite-Encapsulated Halide Perovskite to Activate Lattice Oxygen Oxidation for Water Electrolysis, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202301166
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202301166
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