FeCoNiMn-MOF异质结

碱性海水下100小时稳定

通过四元金属协同电子重构，同时降低析氧能垒、抑制氯析出，实现长寿命海水电解。

Zhang, Xiaolin · Li, Hai · Yanzhou, Xiong · Yifei, Wu · 张可喜 · 78099863 · 曹阳

Journal of Colloid and Interface Science 2026

具体参数

过电位

{'zh': '216', 'en': '216'} mV

过电位

{'zh': '264', 'en': '264'} mV

Tafel斜率

{'zh': '32.61', 'en': '32.61'} mV dec⁻¹

能量势垒

{'zh': '1.47', 'en': '1.47'} eV

稳定性

{'zh': '100', 'en': '100'} h

技术优势

氯析出被抑制

Fe掺杂减弱了表面对氯离子的吸附，从而抑制氯析出反应，避免腐蚀性次氯酸盐的生成。

过电位低

在碱性海水中仅需216 mV即可达到10 mA cm⁻²，优于大多数已报道的催化剂。

长期稳定

在碱性海水中连续运行100小时性能无明显衰减，满足实际应用对耐久性的要求。

反应路径优化

Fe掺杂触发从传统吸附演化机制到晶格氧机制的转变，将反应能垒降至1.47 eV，提升本征活性。

应用场景

• 海水电解制氢：直接利用海水制氢，省去淡化步骤，降低成本。
• 析氧电催化剂：作为高效析氧催化剂，降低电解水阳极过电位。
• 电解槽阳极：可作为电解槽阳极，在海水环境中保持稳定运行。
• MOF基催化剂：MOF结构提供高比表面积和可调活性位点，利于催化反应。