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水分散反応のための地球豊富な高貴な金属を含まない、非常に効率的な電気触媒の探求は、不滅のエネルギー生産にとって非常に重要であると考えられてきました。金属オーガニックフレームワーク（MOF）ベースの材料は、材料化学の分野で非常に有望な候補ですが、MOFに関連する組み合わせた特性と、より良い電気触媒性能につながる可能性のある1次元（1D）繊維マトリックスは少なくなりますが、探索しました。ここでは、ZIF-67（ゼオライトイミダゾレートフレームワーク）ナノファイバー（NFS）、Fe-ZIF NFS、およびFe ZIF-67 NFSの製造方法を、ウェット化学的複合エレクトロスピニング（ES）アプローチを介して使用します。同期化された触媒は、電気化学反応に利用され、酸素進化反応（OER）に向けて高い効率を示しました。他の触媒と比較して、Fe-ZIF-67 NF触媒は、10 mA cm-2の固定電流密度で非常に少ない278 mVを示しました。得られたタフェル勾配とRCT値は、それぞれ77 mV Dec-1と1.2Ωです。X線後光電子分光法（XPS）分析により、OER研究中のFeOOHの変換と混合Fe-ZIF-67 NFSのCO3+状態が明らかになりました。アルカリ電解因子では、Fe-ZIF-67 NFSをアノードとして、PTワイヤとして1 M KOH溶液のカソードとして使用しました。したがって、この作業は、エネルギー関連用途向けの効率的な非ノーブル金属触媒を探索するための新しいパスを開くはずです。
水分散反応のための地球豊富な高貴な金属を含まない、非常に効率的な電気触媒の探求は、不滅のエネルギー生産にとって非常に重要であると考えられてきました。金属オーガニックフレームワーク（MOF）ベースの材料は、材料化学の分野で非常に有望な候補ですが、MOFに関連する組み合わせた特性と、より良い電気触媒性能につながる可能性のある1次元（1D）繊維マトリックスは少なくなりますが、探索しました。ここでは、ZIF-67（ゼオライトイミダゾレートフレームワーク）ナノファイバー（NFS）、Fe-ZIF NFS、およびFe ZIF-67 NFSの製造方法を、ウェット化学的複合エレクトロスピニング（ES）アプローチを介して使用します。同期化された触媒は、電気化学反応に利用され、酸素進化反応（OER）に向けて高い効率を示しました。他の触媒と比較して、Fe-ZIF-67 NF触媒は、10 mA cm-2の固定電流密度で非常に少ない278 mVを示しました。得られたタフェル勾配とRCT値は、それぞれ77 mV Dec-1と1.2Ωです。X線後光電子分光法（XPS）分析により、OER研究中のFeOOHの変換と混合Fe-ZIF-67 NFSのCO3+状態が明らかになりました。アルカリ電解因子では、Fe-ZIF-67 NFSをアノードとして、PTワイヤとして1 M KOH溶液のカソードとして使用しました。したがって、この作業は、エネルギー関連用途向けの効率的な非ノーブル金属触媒を探索するための新しいパスを開くはずです。
The explorations of earth-abundant, noble metal-free, highly efficient electrocatalysts for water-splitting reactions have been considered as highly significant for imperishable energy production. Though the metal organic framework (MOF)-based materials are highly promising candidates in the area of material chemistry, the combined properties associated with MOFs and the one-dimensional (1D) fibrous matrix, which can lead to better electrocatalytic performance, have been less explored. Herein, we ascertain a fabrication method for ZIF-67 (zeolite imidazolate framework) nanofibers (NFs), Fe-ZIF NFs, and Fe-ZIF-67 NFs via the wet chemical combined electrospinning (ES) approach. The as-synthesized catalysts were utilized for the electrochemical reaction, which showed a high efficiency toward the oxygen evolution reaction (OER). Compared to other catalysts, the Fe-ZIF-67 NF catalyst showed a very less overpotential of 278 mV at a fixed current density of 10 mA cm-2. The obtained Tafel slope and Rct values are 77 mV dec-1 and 1.2 Ω, respectively. The post-X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis revealed the transformation of FeOOH during the OER study along with Co3+ states in mixed Fe-ZIF-67 NFs. In an alkaline electrolyzer, Fe-ZIF-67 NFs were utilized as the anode and a Pt wire as the cathode in 1 M KOH solution, which required a cell voltage of 1.68 V at 10 mA cm-2 current density with astonishing stability. Hence, this work should open a new path for the exploration of efficient non-noble metal catalysts for energy-related applications.
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