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近年來(lái)，研究人員從可控結(jié)構(gòu)、相變、功能活化等方面開(kāi)發(fā)了具有顯著提高水分解效率的電催化劑。基于此，韓國(guó)仁荷大學(xué)Ki-Joon Jeon和韓國(guó)金烏國(guó)立工科大學(xué)Cheol-Min Park（共同通訊作者）等人報(bào)道了石墨烯基自愈合的原位觀察，其中這種功能激活是由氧化還原反應(yīng)誘導(dǎo)的。

在本文中，作者通過(guò)大氣壓化學(xué)氣相沉積（APCVD）工藝在不銹鋼（SUS）基板（Gr-SUS）上制備了高質(zhì)量的單層石墨烯。

通過(guò)采用原位拉曼光譜系統(tǒng)和X射線光電子能譜（XPS）表征，證明了Gr-SUS可以用作觀察可逆氧化還原反應(yīng)引起的自愈的模型。令其中，Gr-SUS顯示出在OER過(guò)程中由C-O鍵和C-OOH鍵形成導(dǎo)致的缺陷和在HER過(guò)程中恢復(fù)無(wú)缺陷石墨烯之間的可逆轉(zhuǎn)變。

此外，作者采用電沉積法利用包含苯胺的Pt和Ni絡(luò)合物的改性前體（Ni和Pt）在單層石墨烯上直接生長(zhǎng)Pt-NiO薄膜（Pt-NiO/Gr-SUS）制備了Pt-NiO/Gr-SUS異質(zhì)結(jié)構(gòu)，用于C-H官能化，分別導(dǎo)致電活化和耐久性。

將Pt-NiO電極電沉積在自修復(fù) Gr-SUS 上以形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)，Pt-NiO/Gr-SUS催化劑在Pt負(fù)載量較低（<1 wt%）時(shí)表現(xiàn)出水分解活性。該發(fā)現(xiàn)為設(shè)計(jì)基于可逆氧化還原誘導(dǎo)自修復(fù)石墨烯的堅(jiān)固電極以開(kāi)發(fā)更高效的催化劑提供了有價(jià)值的見(jiàn)解。

Self-Healing Graphene-Templated Platinum–Nickel Oxide Heterostructures for Overall Water Splitting.?ACS Nano,?2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c08506.

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c08506.

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