En bio-inspirerede koordinering polymer som udestående vand oxidation katalysator via anden koordinering sfære engineering

NiFeCP/NF elektrode blev udarbejdet via en gentagen dobbelt-aktuelle puls chronopotentiometry (Supplerende Fig. 1)., Som et resultat af den hurtige reaktionsproces under aflejring er elektrodepositerede materialer ofte amorfe eller har lav krystallinitet, hvilket giver mulighed for at opnå en polymer omfattende både koordinerede og ukoordinerede Carbo .ylatligander. Fe3+ inkorporeret i Ni-baserede katalysatorer er rapporteret at være nøglefaktoren for høj katalytisk ydeevne, selvom dens nøjagtige rolle forbliver tvetydig19,20., OER electrocatalytic forestillinger af NiFeCP/NF tilberedt med forskellige Ni-Fe nøgletal i electrodeposition løsning blev målt som beskrevet i den lineære feje voltammograms (LSVs) i Supplerende Fig. 2a. den fremstillede elektrode udviste den bedste katalytiske aktivitet med den mindste Tafel-hældning (supplerende fig. 2b) for OER, når Ni:Fe-forholdet var 7:3 i elektrodepositionsopløsningen, blev denne elektrode systematisk undersøgt i dette arbejde og forkortet som NiFeCP/NF i dette papir.,

til sammenligning blev den avancerede nife-lagdelte dobbelthydro .id (NiFe LDH) katalysator fremstillet på Ni-skum (NiFe LDH/NF) som tidligere rapporteret21, 22,23. Polariseringen kurver af NiFeCP/NF, NiFe LDH/NF, RuO2/NF og nikkel skum mod OER i 1,0 M KOH er vist i Fig. 2a. blandt elektroderne demonstrerer NiFeCP/NF-elektrode (de bedste prøver) en fremragende katalytisk aktivitet, leverer den højeste strømtæthed ved samme η end de andre elektroder.

for at undersøge den indre aktivitet af NiFeCP/NF og NiFe LDH/NF elektroder, polarisering kurver er normaliseret til elektrokemisk aktive areal (ECSA), henholdsvis (Supplerende Fig. 3). NiFeCP/NF krævede meget lavere overpotential for den samme normaliseret strømtæthed, for eksempel, NiFeCP/NF opnår en 10 mA cm−2 normaliseret nuværende densitet ved η = 190, mens NiFe LDH/NF kræves en overpotential af 210 mV., Dette resultat indikerede, at NiFeCP/NF viste den bedre ydelse end NiFe LDH/NF-elektrodens, hvilket skyldes, at NiFeCP-katalysatoren selv har en bedre iboende aktivitet sammenlignet med NiFe LDH, snarere end det større specifikke overfladeareal af NiFeCP / NF-elektroden.

Desuden, NiFeCP/NF udviser en bemærkelsesværdig lav Tafel hældning af 29 mV dec−1, mens NiFe LDH/NF viser en Tafel hældning på 34 mV dec−1 (Fig. 2b). Tafel-hældningsværdien for NIFE LDH / NF er i overensstemmelse med litteraturrapporter21,22,23, hvilket angiver pålideligheden af vores resultater., De forskellige katalysatorer blev yderligere sammenlignet med et plot af deres katalytiske strømme ved en fast η på 250 mV. Som vist i Fig. 2c, den NiFeCP/NF elektrode giver en nuværende tæthed 337 mA cm−2, som viser, så 2.3, 56, og 521−dobling i løbet af NiFe LDH/NF (143 mA cm−2), RuO2/NF (6.2 mA cm−2) og NF (0.64 mA cm−2), hhv. For at nå frem til en strømtæthed på 10 mA cm−2, NiFeCP/NF elektrode kræver en overpotential af 188 mV, som er 22, 89, og 180 mV lavere end for NiFe LDH/NF (210 mV), RuO2/NF (277 mV), og NF (368 mV), henholdsvis (Fig. 2d).,

for at teste steady state-aktivitet og holdbarhed blev NiFeCP / NF-elektroden underkastet en række kronopotentiometrieksperimenter omfattende flere strømtrin i 1,0 m KOH i 0,5 timer. som vist i fig. 2e profileres de tilsvarende krævede potentialer, når de katalytiske strømtætheder blev forøget fra 10 til 200 mA cm-2. Ved en indledende strømtæthed på 10 mA cm-2 var der behov for en overpotentiale på 188 mV, som forblev konstant i testens varighed (0, 5 h)., Derefter blev værdierne for overpotential observeret at stige og opretholde deres stabilitet, når strømtætheden blev forøget fra 50 til 200 mA cm-2. NiFeCP / NF viste en strømtæthed på henholdsvis 50, 100, 150 og 200 mA cm−2 ved overpotentialer på henholdsvis 214, 234, 249 og 260 mV.

endvidere blev holdbarheden af NiFeCP / NF−elektroden mod OER undersøgt ved konstante strømtætheder på 10 og 50 mA cm-2 i 17 timer. som vist i fig. 2f, overpotentialer på 188 mV og 214 mV er nødvendige for at opretholde OER katalytiske strømtætheder ved henholdsvis 10 mA cm−2 og 50 mA cm−2., Dobbeltlagskapacitansen (Cdl) er en positiv korrelation med ECSA for NiFeCP/NF-elektroden, som blev målt (supplerende fig. 4) efter 17 timers elektrolyse er der ikke observeret nogen åbenbar ændring af Cdl sammenlignet med NiFeCP/NF-elektroden før elektrolyse (supplerende fig. 5). Mængden af O2 genereret af NiFeCP/NF og NiFe LDH/NF blev målt, og Faradaic effektivitet 98,4% og 97.,8% blev opnået ved j = 10 mA cm−2 for NiFeCP/NF og NiFe LDH/NF, henholdsvis, der angiver den akkumulerede ladning gik gennem NiFeCP/NF og NiFe LDH/NF elektroder var næsten kvantitativt, der forbruges til ÅBNE uddannelsesressourcer (Supplerende Fig. 6).

overgangsmetalforbindelser koordinering af polymerer, såsom metal–organiske rammer (Ni, Co, Fe MOFs) er blevet grundigt studeret en ny klasse af katalysatorer mod OER i alkalisk solutions24,25,26,27,28,29,30,31. Desværre er der kun rapporteret om nogle få overgangsmetalkoordinationspolymerer med lav overpotentiel og fremragende stabilitet., Hidtil Ni-Co bimetal-økologisk ramme nanosheets (NiCo−UMOFNs) elektrode, der er indlæst på kobber skum i overværelse af et bindemiddel (Nafion-løsning) viser en lav debut potentiale 1.39 V og en overpotential af 189 mV på 10 mA cm−2 i basisk miljø (i henhold til målinger af lsv)31. Ni-Fe-bimetal-to-dimensionelle (2D) ultratynde MOF nanosheets (NiFe−UMNs) har været rapporteret som en katalysator for OER med 10 mA cm−2 strømtæthed på en overpotential af 260 mV på et glas-carbon electrode29., NiFe MOF (MIL-53) nanosheets vokset in situ på Ni skum via en solvothermal proces, præsenteret glimrende aktivitet mod OER med 50 mA cm−2 strømtæthed på en η 233 mV32. Det er interessant, at den nuværende NiFeCP/NF viser, forbedret ydeevne sammenlignet med MIL-53 nanosheets vokset in situ på Ni skum via en solvothermal proces (50 mA cm−2 strømtæthed på en η af 214 mV for NiFeCP/NF)., Supplerende Tabel 1 viser udførelsen af NiFeCP/NF i det nuværende arbejde og tidligere rapporteret elektroder til electrocatalytic vand oxidation, herunder koordinering polymer baseret og uorganisk materiale baseret katalysatorer. Denne sammenligning viser, at NiFeCP/NF-elektroden, der fremstilles via den hurtige elektrokemiske aflejringsproces, klart er bedre end andre rapporterede systemer afledt af højkrystallinitetsmetoder med hensyn til η og Tafel-hældningen.,

for At belyse de strukturelle karakteristika for NiFeCP, især eksistensen af ukoordinerede carboxylgrupper, forskellige teknikker blev udført med henblik på at karakterisere den struktur, som er udarbejdet NiFeCP/NF og efter OER elektrokemiske eksperimenter. Elektrodepositionsprocessen syntes at frembringe en brun film aflejret på overfladen af nikkelskummet, men efter OER blev farven på den som fremstillede NiFeCP/NF-elektrode sort (supplerende fig. 7), som kan skifte tilbage til en brun farve efter skylning med ethanol eller ved at placere den i luft over en længere periode., Det farveændrende fænomen ligner det, der observeres for NiFe LDH, hvilket indikerer, at følgende reaktion forekommer: Ni-OH Ni Ni-OOH. Derudover, -NiIIOH arter kunne være til stede før og efter OER i overværelse af NiFeCP/NF. Røntgenpulverdiffraktion (rdrd) mønster (supplerende Fig., 8) af ridset NiFeCP pulver fra elektroden er karakteristisk for den rapporterede MIL-53 diffractogram, og afslører, at der er udarbejdet NiFeCP film indeholder MOF komponenter, hvor Ni atomer og Fe-atomer er vilkårligt arrangeret i koordinering polymer stillads omfattede i store firkantede pores29,32,33. Andre amorfe koordinationspolymer, metal-o .o-arter kunne imidlertid ikke udelukkes ved diffrd-diffraktogrammet., Efter elektrolyse, MOF-som karakteristiske toppe, der er forbundet med NiFeCP kunne ikke observeres i XRD diffractogram, som kan være et resultat af, at store terephthalates i, som er udarbejdet NiFeCP film indført ved hurtig elektrokemisk udfældning proces, kan blive fjernet under aktiveringsprocessen.

scanningselektronmikroskopi (SEM) billeder (supplerende Fig. 9), viser, at som forberedt NiFeCP/NF er en 3D makroskopisk film, som er ensartet dækket på overfladen af NF skelettet. Efter OER-testen observeres ingen åbenbar morfologiændring for NiFeCP/NF.,

Derudover, høj-vinkel ringformede dark-field scanning transmissions elektron mikroskopi (HAADF-STAMMEN) elementært kortlægning viser en homogen fordeling af Ni, Fe, K, O og elementer i uberørte NiFeCP (Fig. 3a). Efter at være blevet underkastet OER elektrokemiske eksperimenter forbliver C, o, Ni og Fe ensartet fordelt i Post-OER NiFeCP (fig. 3b). Energidispersionerende Røntgenspektroskopi (EDS) viser, at Fe/Ni-atomforholdet i NiFeCP er konsistent ved 1:9 både før og efter OER (supplerende fig., 10); men komponenten af carbon tabt delvist, antyder, at den delvise dissociation af de organiske ligander under OER.

X-ray fotoelektron spektroskopi (XPS) for K 1 s, O 1 s, Fe 2p, og Ni 2p før og efter OER elektrokemiske forsøg er præsenteret i Supplerende Fig. 11a, Fig. 4. Som vist i Fig. 4a, C-1 s signal kan være deconvoluted i tre overflade komponenter, der svarer til den organiske ligander i bindende energi af 284.8 eV (C–C bindinger), 286.0 eV (C–O-obligationer) og 288.8 eV (carboxylat O = C–O-grupper)29,33. C 1 s bindende energier er konsistente før og efter OER., Efter OER kan signalet, der tilskrives K, observeres på overfladen af NiFeCP/NF, som kan stamme fra resterende KOH fra elektrolytten. Som vist i Fig. 4b, O 1 s signal kan være deconvoluted ved montering af forskellige toppe i bindende energi af omkring 529.5, 531.0, 531.6, 532.9, og 533.4 eV, som er henført til ilt-atomer på metal-ilt obligationer, metal-hydroxyl-arter, carboxylat gruppe af organiske ligander, og vand, respectively32,33,34., O 1 s bindingsenergierne er konsistente før og efter OER, men den relative intensitet af metal-iltbindinger og metalhydro .ylarter steg efter OER. NiFeCP viser toppe ved bindingsenergier på henholdsvis 712 eV og 725 eV, som svarer til henholdsvis Fe3+ 2p3/2 og 2p1/2 (fig. 4c) 33. NiFeCP viser karakteristiske toppe forbundet med Ni2+ o .idationstilstanden (fig. 4d). Ni-O-arter, der er forbundet med Ni atomer og den organiske ligander er observeret i bindende energi af 855.5 eV (2p3/2), og 873.0 eV (2p1/2), mens Ni-ÅH arter er henført til den bindende energi toppe på 856.,9 eV (2p3 / 2)og 874, 4 eV (2p1/2) 32. Tilstedeværelsen af Ni-OH-arter beviser den ovennævnte hypotese vedrørende farveændringen. Forholdet mellem det integrerede område, der er forbundet med den Ni-ÅH/NiO toppe steget fra 3:5 at 4:5 efter elektrolyse, og forholdet mellem metal-ilt obligationer og metal-hydroxyl-arter, der er steget fra O 1 s signal. For at udelukke påvirkningerne af ni-komponentform Ni-skum blev NiFeCP også deponeret på overfladen af glasagtigt carbonsubstrat (NiFeCP@GC) for at studere overfladeo .idationstilstandene ved .ps (supplerende fig. 11b)., Uden påvirkning af Ni-skum, fra Ni 2p-signalet med høj opløsning spectrps spectra(supplerende Fig . 12) blev forholdet for den relative intensitet af metal-hydro .yl-arter og metal-o .ygenbindinger åbenbart forøget efter OER. Analyse af XPS-spektre af prøven fra NiFeCP/NF og NiFeCP/GC kunne give en ensartet angivelse af, at carboxylat grupper kan delvist de-koordinat fra metal-centre, som er udarbejdet NiFeCP.

Den Fourier transform infrarød (FT-IR) – spektre af pulver ridset fra, som er udarbejdet NiFeCP/NF og elektroden efter OER blev undersøgt. Som vist i Fig. 5a, to forskellige toppe på 1384 cm−1 og 1579 cm−1, svarende til den symmetriske og asymmetriske vibrationer, henholdsvis af carboxylat grupper, der stammer fra den koordinerede polyethylenterephthalat, der kan observeres for de prøver, som er udarbejdet og efter OER24., Endvidere observeres to forskellige absorptionstoppe ved 1427 cm−1 og 1684 cm−1 Før og efter OER svarende til den ukoordinerede Carbo .ylatdel af terephthalat32. Forholdet mellem den ukoordinerede Carbo .ylatgruppe steg efter OER og anses for at være resultatet af de-koordinationen af Carbo .ylatgrupperne fra metalcentrene. Det er værd at nævne, at for MOF af MIL-53(FeNi) fremstillet af hydrotermiske syntese, distinct absorption toppe af ukoordinerede carboxylat kan ikke være observed32. Mikro-Raman spektre (Fig., 5b) af NiFeCP/NF elektrode udviser en doublet på 1612 cm−1 og 1429 cm−1, før og efter vand oxidation, hvilket svarer til ind – og ud – af-fase strækker former for koordineret carboxylat grupper, hhv. Disse to toppe af strækningstilstande var brede, hvilket dækkede delen af ukoordineret Carbo .ylat (1631 og 1451 cm−1). I mellemtiden, vibrationer peak på 1293 cm−1 (Ag-tilstand) ukoordinerede carboxylater kan naturligvis observeret efter OER35, hvilket indikerer tilstedeværelsen af ukoordinerede carboxylater grupper i løbet af OER., Intensiteten af metal–O vibrationer toppe på 460 cm−1 og 530 cm−1 stige efter elektrolyse som et resultat af de-koordinering af carboxylat grupper fra metal-centre, og den generation af metal-hydroxid arter.

ved at Kombinere de oplysninger, der stammer fra ovenstående karakterisering foreslår, at en del af den samordnede carboxylat grupper kan adskilles fra NiFeCP/NF, og derved danner ekstra gratis ukoordinerede carboxylat sites og yderligere metal hydroxid steder i løbet af OER. I mellemtiden indeholder NiFeCP / NF metalhydro .idarter, koordinerede og ukoordinerede Carbo .ylatgrupper både før og efter OER.,

Som ukoordineret carboxylat-gruppen er altid til stede i NiFeCP under vand oxidation, har vi undersøgt den kinetiske funktion af ukoordinerede carboxylater under vand oxidation. Som tidligere rapporteret, at øge elektron densitet af metal centre i en vand-oxidations-katalysator, der kan resultere i ændringer Fermi-niveauet bevæger sig tættere på O 2p stater, og samtidig resulterer i en overførsel af den samordnede proton-elektron overførsel proces (c-PET) til den ikke-samordnet proton-elektron overførsel(n-PET) proces for OER36.,

Som carboxylat er en stærk elektron-donere ligand, det er nødvendigt for at afgøre, hvilken type af proton-kombineret elektron overførsel processer for NiFeCP under vand oxidation. Fordi for en katalysator at fortsætte via en n-PET-vej, er protonoverførselsprocessen muligvis ikke involveret i RDS (rate determining step), derfor vil le .is-basens indflydelse være vanskelig at bestemme37.

undersøgelsen af pH-afhængigheden af OER-aktivitet kan give nyttig indsigt i reaktionens kinetik og mellemprodukter., I dette arbejde blev ph-afhængighedsundersøgelser udført i stærkt basale løsninger for at undersøge katalysatorernes iboende aktivitet38. RHE-skalaen blev brugt til at bestemme pH-afhængigheden af reaktionskinetikken for at undgå ændringen i termodynamisk drivkraft ved forskellige pH-værdier. Placeringen af redo .toppene i NiFeCP og NiFe LDH er pH-afhængig (Fig. 6a, b), som vist i supplerende Fig. 13 viste NiFeCP og NiFe LDH lineære plots af Eredo. (NHE) versus pH med skråninger på henholdsvis -88 og -95 mV pr. Disse værdier var næsten 1.,5 gange den teoretiske værdi af -59 mV per pH for 1 H+/1e− oxidation af Ni2+(OH)2 til Ni3+O(ÅH), og således er en 3 H+/2e− kombineret redox-proces, der blev foreslået for både NiFeCP og NiFe LDH39,40,41. De opnåede skråninger var i overensstemmelse med den foregående rapport, hvorved et Fe-dopant kraftigt kunne reducere Valenstilstanden for Ni i nikkelhydro .idarter39,41. For katalysatorer, der forløber via en C-PET-bane, ville reaktionsrækkefølgen af pH være nul (se supplerende Note 1 For detaljerne), da protonen aldrig afkobles fra elektronoverførslen i dette tilfælde36,38,42., Både NiFeCP og NiFe LDH udviser ubetydelig pH-afhængig OERKINETIK (Fig. 6a, b), hvilket indikerer, at både NiFeCP og NiFe LDH videre via en c-PET proces RDS under vand oxidation reaktion, og naturligvis proton-transfer skal være involved38.

Deuterium kinetisk isotop effekter (KIEs) kan afspejle en proton transfer kinetisk oplysninger vand oxidation reaktioner, og derfor bidrage til at fortolke RDS af den katalytiske processes43,44,45. Tilstedeværelsen af KIEs (KIEs > 1.,5)betragtes som bevis for, at protonoverførsel er involveret i RDS (eller i det mindste i et af de trin, der påvirker reaktionshastigheden) 46. KIEs-eksperimenterne i 1.0 M NaOD D2O-opløsning blev udført for at opnå indsigt i protonoverføringens rolle under den katalytiske RDS. Surhedsforskellen mellem D2O og H2O forårsaget af forskellige dissociationskonstanter blev elimineret ved den overpotentielle korrektion (se supplerende bestemmelse 2 for en forklaring)., Da den Faradaiske effektivitet for både NiFeCP/NF og NiFe LDH / NF elektroder er tæt på 100% i vandige og deutererede elektrolytter (supplerende fig. 14), kan den akkumulerede ladning for NiFeCP/NF og NiFe LDH/NF elektroder næsten kvantitativt forbruges for OER, den tilsvarende strøm kan anvendes direkte til beregning af KIEs. Den af lsv kurve af NiFeCP/NF i en 1,0 M NaOD D2O løsning udviser betydeligt lavere nuværende tæthed i sammenligning med NiFeCP/NF i 1,0 M NaOH H2O løsning med en faktor omkring 2,2 over hele den potentielle rækkevidde (Fig. 6c)., KIEs-værdien af NiFeCP / NF indikerer, at RDS for vando .idation involverer spaltning af O−H-bindingerne. For den sammenlignende prøve viser NiFe LDH/NF en større primær isotopeffekter (fig. 6d). Ph-afhængigheden og KIE-undersøgelserne bekræftede, at spaltningen af O−H-bindingerne er involveret for både NiFeCP/NF og NiFe LDH/NF. Protonvibrationsbølgefunktionens overlapning spiller en vigtig rolle i bestemmelsen af reaktionshastigheder og KIEs af C-PET-reaktioner. Desuden afhænger denne overlapning stærkt af protondonor-acceptorafstanden: overlapningen er større for kortere afstande., Følgelig øges reaktionshastigheden, og KIEs falder ofte, når protondonoracceptorafstanden falder47, 48, 49. Som både NiFeCP/NF og NiFe LDH/NF katalysere vand oxidation af metal-oxo arter med c-PET vej, den mindre værdi af KIEs for NiFeCP end NiFe LDH tyder på, at der er funktionelle grupper i nærheden af katalytisk centre til fremme af kinetikken af vand oxidation. Yderligere, vandfri dinatrium polyethylenterephthalat (0.3 M, næsten mættet) blev tilsat elektrolytter, den katalytiske nuværende af NiFe LDH lidt hævet (~1.1 gange) i 1.,0 m NaOH H2O-opløsning (supplerende fig. 15a), naturligvis øget (~1,3 gange) i 1,0 m NaOD D2O opløsning (supplerende Fig. 15b), hvilket resulterede i, at KIEs faldt fra ~3,1 til 2,3 med tilstedeværelsen af terephthalat til den Carbo .ylatfri katalysator NiFe LDH (supplerende fig. 15c, d). Når koncentrationen af polyethylenterephthalat i elektrolytter er høj, carboxylater af polyethylenterephthalat vil have mulighed for at hjælpe med håndtering af proton-transfer på overfladen af NiFe LDH, som, de carboxylater vil tjene samme funktion som i NiFeCP materiale, der resulterer i en mindre KIEs., Dette kontroleksperiment beviser stærkt protonoverførselsrelæet fremme af de sekundære koordinationssfære virkninger forårsaget af de ukoordinerede Carbo .ylater i NiFeCP.

for at yde yderligere støtte til eksistensen af protonoverførselsrelæer i NiFeCP til OER blev elektrokemiske protonbeholdningsundersøgelser udført. Protonbeholdningsmetoden er især nyttig til at løse antallet af udskiftelige hydrogensteder,der bidrager til den katalytiske hastighed50,51,52,53, 54., Den vigtigste parameter af proton opgørelse undersøgelser, isotop-fraktionering faktor (ϕ) er relateret til den tilbøjelighed til en hydrogenic site i RDS-reaktionen til at interagere med D+ i forhold til vand, som kun afhænger af den kemiske struktur i det umiddelbare nabolag af isotop-site, og for en given funktionelle gruppe, der er forsynet med udskiftelige brint vil have en tendens til at have den samme fraktionering factors53., Afhængighed af reaktionshastigheden dæmpning på atom fraktioner af deuterium i elektrolytten blev målt (se Supplerende Note 3 for yderligere oplysninger), og de data, der var udstyret med en modificeret Kresge–Brutto–Butler ligning (Supplerende eqn. 8) 50,51,52, hvor ϕ er isotopfraktioneringsfaktoren, og and er Z-effekten relateret til den samlede isotopeffekt fra flere ækvivalente hydrogensteder, kaldet called-steder, med individuelle svage isotopeffekter52,53. I et plot af jn / j0 som en funktion af n afhænger formen af den resulterende kurve af de relative størrelser af and og.., Når

Når vandet oxidation RDS af en katalysator, der er relateret til proton-transfer -, atom-proton transfer (APT), med en Lewis base i opløsning som en proton-acceptor, kan reducere den barriere af den reaktion. Derfor påvirker Le .is-baser (såsom fosfat) i opløsning sædvanligvis reaktionskinetikerne56,57,58. Forholdet mellem katalytisk aktivitet og koncentrationen af yderligere base (K3PO4) blev derfor undersøgt., Når en elektrode gennemgår en ekstra base-afhængig vej for vand oxidation, på grund af den lineære sammenhæng mellem vand oxidation reaktionshastigheden kcat og katalytisk strømtæthed, bør det være første ordens reaktioner for koncentrationen af fosfat (pphosphate) (se Supplerende Note 4 for en forklaring)59,60. Den første ordens reaktioner af phosphat er blevet bredt observeret i katalysator-modificerede elektroder til OER, når RDS for vando .idation er klart relateret til proton transfer56,61. Som vist i Fig., 7d er pphosphatet for NiFe LDH/NF omkring 1 over hele det åbenlyse katalytiske potentialeområde, hvilket indikerer, at opløsning APT kan forekomme for den Carbo .ylatfri NiFe LDH / NF. Selvom NiFeCP / NF er en katalysator, der involverer protonoverførselsbegivenhed i RDS, er pphosphatet, der er forbundet med NiFeCP/NF, imidlertid signifikant mindre end en (cirka 0.38) over hele det åbenlyse katalytiske potentialeområde (fig. 7c), hvilket antyder, at løsningen APT-processen, der tilskrives fra den ekstra base, er stærkt undertrykt., Løsningen APT-processen er en diffusion kontrollerede omstændigheder, og derfor er påvirket af koncentrationen af base, men for NiFeCP/NF, den ukoordinerede carboxylat grupper er placeret i nærheden af den katalytiske center, og dermed hurtigt proton exchange bør fortrinsvis ske, og derefter det eksterne base fra elektrolytten kan deprotonate den carboxylsyre produceret fra anden−koordinering−sfære, der er involveret proton transfer processer., Eksperimentelle resultater af NiFeCP katalysator har vist den mindste værdi af KIEs, ikke-lineære svar til atom brøkdel af deuterium, og en effektiv bekæmpelse af løsning af APT-i modsætning til carboxylat-gratis NiFe LDH katalysator, der angiver, at de ukoordinerede carboxylat grupper i NiFeCP give interne baser, som vist i Fig. 8, der tjener som protonoverførselsrelæer.

---