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quarta-feira, abril 23, 2025

Desaviando transformações dinâmicas de superfície: MOFs baseados em Fe dopados como catalisadores de evolução de oxigênio de próxima geração


Desbloquear todo o potencial das estruturas metal-orgânicas (MOFs) para aplicações de divisão de água requer estratégias inovadoras para melhorar sua eficiência e estabilidade catalíticas. Aqui, introduzimos um MOF baseado em Fe (MoFE-NH2-BDC), com base em MO, com uma nanosheet 2D exclusiva e morfologia do tipo placa para revolucionar a reação de evolução do oxigênio (OER). A MO Incorporation otimiza as propriedades eletrônicas, acelera a transferência de carga e reconstrua dinamicamente a superfície do catalisador em espécies de Feooh altamente ativas, garantindo o desempenho a longo prazo. Esse eletrocatalisador de próxima geração atinge um superpotencial ultra-baixo de 254 mV a 20 mA cm-2, com uma inclinação rápida de Tafel de 66 mV de dezembro de 1, superando os catalisadores de RuO2 convencionais. O Operando Raman e a espectroscopia ATR-FIR revelam que o MO facilita um mecanismo de evolução do adsorbato (AEM), estabilizando intermediários e aumentando a cinética da reação. Em um sistema prático de dois eletrodos, MOFE-NH2-BDC (+) || Pt/c ( -) demonstra uma tensão celular excepcional de 1,58 V a 100 mA cm – 2, mantendo a estabilidade por 85 h. Esses resultados enfatizam o impacto transformador da dopagem de mofs, abrindo caminho para eletrocatalisadores altamente eficientes, duráveis ​​e escaláveis ​​para aplicações de energia sustentável.

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