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ACS Catalysis：氧化銥OER過程中的結(jié)構(gòu)-性能-穩(wěn)定性關(guān)系

時間：2022-04-19 來源：瀏覽：

ACS Catalysis：氧化銥OER過程中的結(jié)構(gòu)-性能-穩(wěn)定性關(guān)系

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構(gòu)建高活性的穩(wěn)定電極對于實現(xiàn)高效率持久性電解槽非常重要，為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，理解電極的結(jié)構(gòu)是如何決定催化劑的活性和催化劑的溶解是其中關(guān)鍵之處。

有鑒于此， 萊頓大學(xué) Rik V. Mom 等報道在 OER 催化反應(yīng)中，氧化銥催化劑的催化活性、穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)等性質(zhì)。通過原位 XPS 、 XAS 表征，發(fā)現(xiàn)氧化物催化劑的近表面結(jié)構(gòu)從無定形轉(zhuǎn)變?yōu)榫Щ癄顟B(tài)。

本文要點

要點 1. 表征發(fā)現(xiàn)，施加產(chǎn)氧過電勢能夠生成脫質(zhì)子化的 μ ₂ -O 結(jié)構(gòu)和 μ ₁ -O/μ ₁ -OH 結(jié)構(gòu)，具有一致的脫質(zhì)子能，但是產(chǎn)生的兩種結(jié)構(gòu)數(shù)量不同。這種數(shù)目上的區(qū)別可能來自脫質(zhì)子反應(yīng)步驟的區(qū)別：反應(yīng)可能通過晶化的 IrO ₂ 表面進行脫質(zhì)子、或者半晶化或無定形 IrO ₂ 的近表面脫氫。

要點2 . 作者發(fā)現(xiàn)，表面脫氫反應(yīng)、近表面脫氫反應(yīng)都能夠調(diào)節(jié) OER 反應(yīng)的能壘和 Ir 溶解的能壘，對催化劑的性能起到重要作用。

Rik V. Mom*, Lorenz J. Falling, Olga Kasian, Gerardo Algara-Siller, Detre Teschner, Robert H. Crabtree, Axel Knop-Gericke, Karl J. J. Mayrhofer, Juan-Jesús Velasco-Vélez, and Travis E. Jones, Operando Structure–Activity–Stability Relationship of Iridium Oxides during the Oxygen Evolution Reaction, ACS Catal. 2022, 12, 5174–5184

DOI: 10.1021/acscatal.1c05951

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c05951a

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