乙二胺缩3-甲氧基水杨醛的单核镍基配合物热解及其衍生物Ni/NiO@NC电催化析氧和尿素氧化性能研究

摘要

氮原子掺杂的镍基催化剂在OER和UOR过程中稳定存在并表现出高效的催化活性,然而通过精确调控原子结构在分子水平上优化催化剂固有活性和活性位点密度分布仍然具有挑战性.在这里,我们引入了一种乙二胺缩3-甲氧基水杨醛的单核镍基配合物作为前驱体,在惰性气氛下控制热解温度制备获得氮掺杂碳的核壳纳米结构Ni/NiO@NC,用作OER/UOR双功能电催化剂.高温热解导致配合物逐渐碳化形成多孔碳结构,丰富的表面缺陷和孔隙结构促进了活性位点的暴露,提高了催化剂的导电性,同时HR-TEM、XRD和Raman等基本表征证实了Ni/NiO异质结的形成. Ni/NiO_(x)@NC-700在基准电流密度为10 mA·cm^(-2)的1 mol/L KOH溶液中实现了284 mV的超低过电势,同时在1 mol/L KOH+0.33 mol/L Urea溶液中达到了1.392 V的电势.