ZIF-67衍生的CoFeP@CeO₂复合材料的制备及其电催化析氧性能

摘要

开发高活性、高稳定性的析氧反应（OER）电催化剂，对水解氢能源的转化储存及环境保护具有重要意义。以六水合硝酸钴[Co（NO₃）₂·6H₂O]为金属源、2-甲基咪唑为有机配体，合成ZIF-67,再经铁氰化钾(K₃[Fe（CN）₆])离子交换和二氧化铈（CeO₂）耦合，最后通过次磷酸钠（NaH₂PO₂）对中间物进行磷化处理，制备得到CoFeP@CeO₂催化剂。电化学测试表明，该催化剂在电流密度10 mA/cm²时析氧过电位仅为315 mV,在计时电流法和循环伏安法（CV）测试中表现出优良的稳定性和较高的电催化活性。研究表明，Fe元素的掺杂与CeO₂耦合能够显著提升过渡金属磷化物的电催化析氧性能，使其具备替代贵金属的潜能和较高的商业应用价值，这为高效电解水催化剂的设计开发提供了新的思路。

关键词

电解水 / 电催化剂 / 析氧反应 / 过渡金属磷化物 / 二氧化铈

基金资助

浙江省自然科学基金项目(LQ24E040002); 湖州市自然科学基金项目(2023YZ18); 湖州师范学院人才科研启动资金项目(RK33047)