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第一作者：秦贺贺博士研究生（同济大学）

通讯作者：毛舜教授（同济大学）

论文DOI:10./acs.est.1c

图文摘要成果简介近日，同济大学毛舜教授在EnvironmentalScienceTechnology上发表了题为“PromotionofPhenolElectrooxidationbyOxygenEvolutionReactiononActiveElectrodeforEfficientPollutionControlandHydrogenEvolution”的研究论文（DOI:10./acs.est.1c）。本文构建了基于NiFe层状双氢氧化物/CoMoO4/泡沫镍（NFLDH/CMO/NF）和CMO/NF的电解系统，探究了活性电极上析氧反应（OER）过程对苯酚阳极氧化过程的传质促进作用和抗失活作用。通过对比商用硼掺杂金刚石（BDD）惰性阳极，NFLDH/CMO/NF活性阳极的OER过程在电极表面产生了强对流效果，促进苯酚向电极表面传质速率的提升，进而加速其降解；同时，高OER活性可以通过产氧过程抑制聚合物膜在电极表面的形成，进而抑制电极的失活；其优异的OER性能在促进污染物降解的同时，降低了整体水解产氢的能耗。全文速览文章报道了一种以NiFe层状双氢氧化物/CoMoO4/泡沫镍(NFLDH/CMO/NF)为阳极，CMO/NF为阴极的同时进行苯酚电氧化和水分解的双功能电解系统，该体系具有良好的苯酚降解和产氢性能。其OER反应过电位在~mV之间，可以媲美贵金属催化剂的性能。与商用惰性BDD阳极对比发现，苯酚对NFLDH/CMO/NF阳极的OER性能几乎没有影响，却会减弱BDD阳极的OER性能。其次，苯酚的降解速率受低浓度下的传质速率和高浓度下的电氧化速率的影响；在低浓度时，NFLDH/CMO/NF阳极由于更优异的OER性能，产生了更加强烈的传质效果，因而对苯酚的去除性能较之BDD电极更快。本文所构建的全水解电解池仅需1.V的低电压即可实现10mA/cm2的水电解，大大降低了水解产氢的能耗。本文报道的活性阳极对苯酚降解的促进作用以及阳极抗失活性能的改善，为高效、稳定的废水处理电解法与新能源制备耦合技术提供了研究支撑。引言以BDD为代表的惰性（非活性）电极虽然对有机物的氧化性强，但其性能容易受到传质速率慢与阳极失活的困扰，这限制了其实际应用。活性阳极对有机物氧化的法拉第效率虽然低于惰性阳极，但是通过将污染物降解与电解水产氢过程耦合，活性阳极可以为产氢过程带来更低的能耗，发挥耦合系统的双功能优势。本文制备了NFLDH/CMO/NF阳极催化剂，不仅具有较低的水氧化过电势，且OER过程可促进苯酚的降解和抑制电极的失活。图文导读

电极制备与双功能耦合系统

Figure1.SchematicillustrationofthecatalystsynthesisprocessandtheapplicationsofNFLDH/CMO/NFactiveanodeforOERandPORandCMO/NFcathodeforHER.Copyright,ACS.

采用水热、热处理和电沉积法制备了电极材料；以NFLDH/CMO/NF为阳极，CMO/NF为阴极，构建了污染物降解与电解水产氢的双功能耦合系统，该系统在1.V的工作电压下即实现了10mA/cm2的电流密度。

OER性能

Figure2.OERperformanceofNF,NFLDH/NF,CMO/NF,NFLDH/CMO/NF,andRuO2electrodestestedin1MKOH.(a)LSVcurves(IR-corrected)atascanrateof2mV/s.(b)Tafelplotsoftheelectrodes.(c)NyquistplotsoftheelectrodesatmVoverpotential.(d)Amperometrici-tcurvesofNFLDH/CMO/NFanodeatdifferentoverpotentials.(e)ComparisonoftheLSV(IR-corrected)ofNFLDH/CMO/NFanodebeforeandafterthe24hstabilitytest.Copyright,ACS.

OER性能测试结果表明，NFLDH/CMO/NF阳极的OER活性最好，在10mA/cm2电流密度下的过电位约为~mV，超过了贵金属RuO2催化剂。在对比研究的电极材料中，NFLDH/CMO/NF的塔菲尔斜率和电子转移阻抗最低；在24hr稳定性测试中，其电催化性能几乎没有衰减，表明电极材料的稳定性较好。

抗失活性能

Figure3.AnodicperformanceofNFLDH/CMO/NFand

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