结果与分析
氧空位创建示意图
图1. 低气压辉光放电等离子体创建氧空位的示意图
通过低气压氩辉光放电等离子体处理HEOs纳米颗粒表面，高能Ar离子轰击纳米颗粒表面，从金属表面去除氧原子，从而创建氧空位。等离子体处理时间越长，表面氧空位越多。
图1. 低气压辉光放电等离子体创建氧空位的示意图
通过低气压氩辉光放电等离子体处理HEOs纳米颗粒表面，高能Ar离子轰击纳米颗粒表面，从金属表面去除氧原子，从而创建氧空位。等离子体处理时间越长，表面氧空位越多。
图2. 原始和Ar等离子体表面处理的HEOs纳米颗粒的XRD图谱
XRD分析显示所有样品均呈现尖晶石结构（Fd3m），与MnCr₂O₄的标准卡片（ICDD No: 01-075-1614）匹配良好。随着等离子体处理时间增加，XRD图谱强度降低，表明表面蚀刻、粗糙度和缺陷增加，结晶度降低。晶体尺寸范围为10-19 nm。
图3. HEO O15纳米颗粒的(a) FE-SEM图像、(b) EDX谱图和(c-h)元素分布图
FE-SEM分析显示所有颗粒接近球形，有团聚现象。Ar等离子体处理未改变HEOs纳米颗粒的表面形貌。EDX分析确认所有组成元素（Ni、Mn、Mo、Cr、Co和O）均存在于HEOs纳米颗粒中，且随着等离子体处理时间增加，氧含量降低，表明氧空位增加。元素分布均匀，组成为(Mo₀.₂₃Cr₀.₂₂Ni₀.₂₀Mn₀.₁₈Co₀.₁₇)₃O₄。
图4. HEO O15纳米颗粒的(a和b)低倍和高倍TEM图像、(c) SAED图案、(d)粒径分布和(e和f) HR-TEM图像
HR-TEM分析显示HEO O15纳米颗粒呈球形且有团聚。SAED图案显示清晰的连续环和亮点，表明合成的HEOs纳米颗粒为多晶性质。平均粒径约为15 nm。清晰的晶格条纹表明材料具有较高的结晶度，晶面间距分别为0.25 nm、(311)面、0.28 nm、(220)面、0.207 nm、(400)面和0.49 nm、(111)面。
图5. HEOs纳米颗粒的XPS谱图：(a) Co 2p, (b) Cr 2p, (c) Mn 2p, (d) Mo 3d, (e) Ni 2p, 和 (f) O 1s
XPS分析证实了所有组成元素（Ni、Co、Mn、Mo、Cr）在原始和Ar等离子体处理的HEOs纳米颗粒中的存在。Ar等离子体处理后，所有元素的结合能均发生变化。O 1s光谱可分解为三个不同的峰：晶格氧（M-O金属-氧键，530.3 eV）、氧空位（531.5 eV）和表面吸附氧（533.1 eV）。随着Ar等离子体处理时间增加，氧空位峰面积显著增加，表明等离子体处理时间对HEO表面氧空位的发展有显著影响。
图6. 电催化OER性能：(a) HEO O0、HEO O5、HEO O10、HEO O15、商业RuO₂和裸NF在50 mA cm⁻²电流密度下的几何归一化LSV结果
HEO O15表现出优异的OER性能，仅需246 mV的过电位即可达到50 mA cm⁻²的电流密度，优于HEO O10（255 mV）、HEO O5（263 mV）、HEO O0（274 mV）和裸NF（420 mV）。HEO O15的塔菲尔斜率为38 mV/dec，表明其具有更快的电子转移动力学。HEO O15在1M KOH中50 mA cm⁻²电流密度下保持50小时的长期稳定性，显示出实际应用的潜力。
图7. 电催化HER性能：(a) HEO O0、HEO O5、HEO O10、HEO O15、商业Pt/C和裸NF在50 mA cm⁻²电流密度下的几何归一化LSV结果
HEO O15在HER中也表现出优异性能，仅需197 mV的过电位即可达到50 mA cm⁻²的电流密度，优于HEO O10（210 mV）、HEO O5（225 mV）、HEO O0（235 mV）和NF（307 mV）。HEO O15的电荷转移电阻（Rct）为0.68 Ω，塔菲尔斜率为93 mV/dec，表明其具有更快的反应动力学。HEO O15在1M KOH中50 mA cm⁻²电流密度下保持47小时的长期稳定性。
图8. (a) HEO O15 || HEO O15全水解的LSV极化曲线和(b) HEO O15 || HEO O15在1M KOH溶液中10 mA cm⁻²电流密度下65小时的长期耐久性测试
基于HEO O15优异的OER和HER性能，构建了双电极装置（HEO O15 || HEO O15）用于全水解。该装置仅需1.58 V的电池电压即可达到10 mA cm⁻²的电流密度，并在1M KOH中保持65小时的长期稳定性，表现出卓越的全水解性能和稳定性。