复旦大学叶明新教授/沈剑锋教授课题组AFM：利用刻蚀掺杂沉淀平衡的策略加速了全水解过程

图1展示了在理论计算上，铑元素掺杂前后对于CoFe-LDH催化性能的影响。图1（a）表明在掺杂前后我们认为并不会改变晶体结构，图1（b）展示了铑随机取代铁后获得的两种结构模型。

在这种模型下，进行密度态计算可以获得图1（c）的结果，反应了在铑掺杂后，CoFe-LDH拥有更为优的导电性。图1（d）（e）展示了通过DFT对吉布斯自由能计算结果，均表明了铑掺杂后对CoFe-LDH电催化性能具有显著的提升。

图2（a）展示了ZIF-67纳米片上的Co在刻蚀作用下溶解于溶液中，与溶液中的Rh和Fe共同沉淀，最终生成中空的铑掺杂的CoFe-LDH。

图2（b）所生成的铑掺杂的CoFe-LDH的微观形貌图，可以看到是一个中空的结构。

图2（c）更进一步证明了用刻蚀掺杂沉淀平衡所生成的铑掺杂的CoFe-LDH是具有中空结构的。图2（d）在高分辨TEM下，通过量取晶格条纹间距确认晶体结构。

图2（d）里的小图展示了选区电子衍射图，通过对其衍射环的标定确认了晶体结构，也确认其为多晶结构。

图2（e）展示了Co，Fe，Rh是均匀分布于纳米片上的，表明了Rh是均匀且成功掺杂于CoFe-LDH中。

图3（a）展示了Rh掺杂CoFe-LDH的优异HER性能，在10 mA cm-2电流密度下仅仅需要28 mV的过电势，相比于贵金属催化剂铂碳更为优异，并且在大电流下依旧具有很好的电化学催化活性。

图3（b）展示了Rh掺杂的CoFe-LDH具有优异的Tafel斜率。

图3（c）表明，在目前报道的催化剂中，Rh催化的CoFe-LDH具有突出的HER活性。

图3（d）揭示了Rh的掺杂使得CoFe-LDH的固有性能得到提升，同时通过刻蚀掺杂沉淀平衡方法形成的中空结构也有利于提升催化剂的活性面积。

图3（e）表明Rh的掺杂有助于降低催化剂的电阻，这与密度态计算中Rh掺杂的CoFe-LDH具有更好的导电性是一致的。

图3（f）表明Rh掺杂的CoFe-LDH具有优异的电化学稳定性。

图4（a）表明在Rh掺杂的情况下，CoFe-LDH的OER性能并没有太多的降低。

图4（b）表明Rh掺杂的CoFe-LDH作为一个双功能的催化剂具有着优异的全电解水的性能，其催化活性大幅领先于商业化铂基和钌基催化剂。

图4（c）展示了使用一枚1.5V干电池就可以实现水的电解。

图4（d）表明，在目前报道的催化剂中，Rh的掺杂使得CoFe-LDH对电解水的催化活性进军前列。