|
電化學水分解是最有前途的制氫途徑之一， 然而制氫效率受到析氧反應（OER）緩慢動力學的嚴重限制。對于電解水分解系統的工業應用，需要找到具有低過電位、高質量活性和高耐久性的催化劑以降低能源成本。雖然在探索高活性 OER 催化劑方面付出了巨大努力，但最先進的催化劑在堿性溶液中在10 mA·cm–2的電流密度下僅提供大于180 mV 的過電位。進一步降低反應過電位和提高 OER 催化劑的活性仍然具有挑戰性。
南方科技大學和賓夕法尼亞大學科研團隊報告了通過簡單的自上而下磷化過程在磷化鎳上摻雜銥單原子（Ir SA -Ni 2 P）制備催化劑的方法。Ir SA -Ni 2 P 催化劑在 10 mA·cm –2的電流密度下實現了創紀錄的OER性能，過電位為149 mV ，這可歸因于 OER 中間體的優化吸附和解吸。DFT 計算揭示了原子 Ir-O-P/Ni-O-P 配位點上的物種。為了進一步闡明 SAC 的形成機制，作者通過透射電子顯微鏡 (TEM) 和 X 射線光電子能譜 (XPS) 跟蹤磷化階段研究了Ni x P y上分散良好的單Ir 原子的原子和電子結構特征。此外，該研究還擴展了合成路線以實現用其他單原子（包括 Ru、Rh 和 Au）裝飾 Ni 2 P。優異的OER Ir SA -Ni 2 P催化劑可讓人們深入了解OER的催化途徑和單原子的新形成機制，《JACS》南科大：149 mV過電位，高效OER的單原子。
圖1.催化劑的表征及合成。
相關論文以題為Single Iridium Atom Doped Ni2P Catalyst for Optimal Oxygen Evolution發表在《Journal of the American Chemical Society》上。通訊作者是南方科技大學谷孟教授，和賓夕法尼亞大學Joseph S. Francisco教授。
參考文獻：
doi.org/10.1021/jacs.1c04682
封面圖源自于圖蟲創意
|
