基于亚纳米IR的合金集群通过对水分化的层次封闭效应来分离水
Xuemin Cao1, Han Cheng1, Renjie Gui1
1Key Laboratory of Precision and Intelligent Chemistry, School of Chemistry and Materials Science, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui, P.R. China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|July 8, 2025
概括
研究人员开发了一种分层封闭策略,以创建统一的亚纳米尺度合金催化剂. 这些新型催化剂在氧气演化反应中表现出卓越的性能,显著超过商业化氧化的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 精确合成亚纳米级贵金属催化剂对于先进的电催化非常重要.
- 在亚纳米尺度上控制颗粒大小是具有挑战性的,因为在高温下烧结.
研究的目的:
- 开发一个层次的限制策略,用于合成均大小的亚纳米级贵金属催化剂.
- 研究这些新型催化剂的电催化性能,特别是在氧化演化反应 (OER) 中.
主要方法:
- 层次的限制策略结合了空间和定限制.
- 制造以为基础的亚纳米级合金集群 (IrMn,IrFe,IrCo,IrNi).
- 对OER和计算模拟 (DFT,MD) 的电催化测试.
主要成果:
- 一致大小 (∼1 nm) 的亚纳米级基于Ir的合金集群已成功合成.
- 亚纳米级的IrCo合金集群表现出异常的OER活性,具有超低的超电位 (210 mV在10 mA cm−2) 和高质量活性.
- DFT和MD模拟表明,的结合增强了Ir-支持相互作用.
结论:
- 层次封闭策略有效地防止了烧结,并允许精确控制亚纳米级催化剂的尺寸.
- 亚纳米级的IrCo合金集群代表了高效的贵金属催化剂,用于氧气演化反应.
- 这种方法为开发具有高原子利用率的高性能催化剂开辟了新的途径.


