Abstrak
Di sini peningkatan signifikan aktivitas elektrokatalitik untuk reaksi evolusi hidrogen dan reaksi evolusi oksigen dicapai melalui modifikasi permukaan kobalt oksida dengan hafnium dioksida. Pendekatan yang mudah digunakan untuk mensintesis katalis yang dimodifikasi permukaan, mengoptimalkan sifat elektronik dan aksesibilitas situs aktif Co3O4 untuk mencapai kinerja elektrokatalitik yang unggul. Teknik karakterisasi difraksi sinar-X dan spektroskopi fotoelektron sinar-X mengonfirmasi keberhasilan integrasi HfO2 ke dalam struktur Co3O4, menghasilkan morfologi permukaan yang berubah dan konduktivitas elektronik yang ditingkatkan. Penilaian elektrokimia menunjukkan bahwa material komposit Co3O4/HfO2 menunjukkan kelebihan potensial yang sangat rendah sebesar 262 mV dan 167 mV untuk OER dan HER, masing-masing, pada kerapatan arus 10 mA/cm2. Nilai-nilai ini secara signifikan mengungguli Co3O4 yang tidak dimodifikasi, yang menunjukkan kelebihan potensial yang melebihi 467 mV dan 311 mV untuk OER dan HER, masing-masing. Nilai aktivitas massa dan frekuensi pergantian (TOF) yang tinggi diamati untuk komposit Co3O4/HfO2, yang menyoroti efisiensi katalis. Kinerja yang luar biasa ini disebabkan oleh peningkatan kinetika transfer muatan dan interaksi elektronik yang dioptimalkan yang difasilitasi oleh modifikasi HfO2. Oleh karena itu, penelitian ini menggarisbawahi potensi komposit Co3O4/HfO2 sebagai elektrokatalis bifungsional yang hemat biaya dan efisien untuk aplikasi pemisahan air, yang membuka jalan bagi kemajuan dalam teknologi energi terbarukan.