Trotz des intensiven Interesses an dem katalytischen Potenzial von Übergangsmetalloxid-Heterostrukturen, das sich aus ihrer großen Oberfläche und anpassbaren Chemie ergibt, bleibt die Herstellung gut definierter multikomponentiger Oxidbeschichtungen mit kontrollierten Architekturen eine Herausforderung. Hier demonstrieren wir eine einfache und effektive, quellunterstützte sequenzielle Infiltrationstechnik (SIS), um hierarchisch poröse multikomponentige Metalloxid-Elektrokatalysatoren mit anpassbarer bimetallischer Zusammensetzung herzustellen. Eine Kombination aus lösungsbasierter Infiltration (SBI) von Übergangsmetallen, Eisen (Fe), Nickel (Ni) und Kobalt (Co), in einer Blockcopolymer (PS73-b-P4VP28)-Vorlage, gefolgt von der Dampfphaseninfiltration von Alumina unter Verwendung der sequenziellen Infiltrationstechnik (SIS), wurde eingesetzt, um poröse, robuste, konforme und transparente multikomponentige Metalloxidbeschichtungen wie Fe/AlOx, Fe+Ni/AlOx und Fe+Co/AlOx zu synthetisieren. Elektrochemische Bewertungen der Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) in einem 0,1 M KOH-Elektrolyten zeigten, dass das Fe+Ni/AlOx-Verbundmaterial eine deutlich überlegene katalytische Aktivität aufwies, mit einem beeindruckenden Anfangspotential von 1,41 V und einer Spitzenstromdichte von 3,29 mA/cm². Diese überlegene Aktivität spiegelt den bekannten synergistischen Effekt der Legierung von Übergangsmetallen mit einer Spur von Fe wider, die die OER-Kinetik erleichtert. Insgesamt bietet unser Ansatz einen vielseitigen und skalierbaren Weg zum Design stabiler und effizienter Katalysatoren mit anpassbaren Nanostrukturen und eröffnet neue Möglichkeiten für eine Vielzahl elektrochemischer Energieanwendungen.
Ozoude et al. (Samstag) haben diese Frage untersucht.