活性再生！施剑林院士团队，新发Angew！

研究概述

长期电化学析氧反应（OER）过程中由于活性材料脱落，催化剂逐渐失去活性位点并导致活性下降。

2025年3月13日，中国科学院上海硅酸盐研究所施剑林、崔香枝在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition上发表题为《Rapid and In-situ Active Sites Regeneration for OER Activity Recovery and Greatly Prolonged Water-Splitting Performance》的研究论文。

研究团队受生物体内酶的持续再生能够实现长期稳定的酶促反应启发，在此提出了一种活性位点再生策略，通过切换阳极电解液快速原位恢复OER电极的催化活性，从而大大延长电解槽的使用寿命。

作者通过在镍网（NM）上涂覆S掺杂的NiFe层状双氢氧化物（NiFe-LDH）制备的阳极NiFe(S)/NM催化剂表现出优异的初始OER活性，但在长期OER过程中，由于纳米片从镍网脱落，催化剂逐渐失去活性位点并导致活性下降。

令人欣喜的是，这种受损的催化剂及其活性位点可以通过将阳极切换到不同溶液中进行原位氧化还原反应，随后通过电化学氧化实现有效再生，从而使其OER活性完全恢复到初始值。

经过四次受损和再生循环后，再生的催化剂（R-NiFe(S)/NM）仍能保留90%的初始活性，并可在300 mA cm^-2的电流密度下稳定运行超过80小时。此外，配备这种原位再生催化剂的电解槽能够在与初始电解槽几乎相同的电流密度和电池电压下运行。

图文解读

图1：再生过程示意图

图2：NiFe(S)/NM催化剂的制备和结构表征

图3：NiFe(S)/NM的OER性能测试

文献信息

Li Q., Luo W., Cui X. et al. Rapid and In-situ Active Sites Regeneration for OER Activity Recovery and Greatly Prolonged Water-Splitting Performance. Angew. Chem. Int. Ed. (2025). https://doi.org/10.1002/anie.202500303.

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