Design Biónico do Local Ácido Lewis Ni4+ Baseado na Oxidação Seletiva da Água do Mar

Resumo A reação lateral causada por íons cloreto e a toxicidade ao local ativo sempre foram um entrave para o eletrocatalisador da reação de evolução do oxigênio (OER) para a divisão da água do mar. Aqui, inspirado pela floração precoce de plantas danificadas, projetamos um catalisador rico em vacâncias de oxigênio (O vac) e comprovamos que O vac pode acelerar a formação de Ni 3+ e oxidá-lo ainda mais para Ni 4+, que nomeamos como o mecanismo de "amadurecimento" de O vac. O vac reduz a energia de desorção de prótons de hidrogênio regulando a redistribuição de carga local, realizando assim a rápida transformação de Ni 2+ →Ni 3+ →Ni 4+. Enquanto isso, o ácido Lewis duro Ni 4+ apresenta forte seletividade para OH−, evitando a competitividade e a corrosividade dos íons cloreto na água do mar. Este trabalho fornece uma estratégia eficaz para a construção simples e rápida de eletrocatalisadores de Ni 4+ de alta valência auto-reconstrutores, e espera-se que ofereça orientação para o desenvolvimento da eletrólise da água do mar.