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科學(xué)家開發(fā)出高效堿性電解水單原子合金催化劑
時間：2024-01-06 來源：中國科學(xué)報
近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員章福祥團(tuán)隊設(shè)計合成了一種單原子銥修飾鎳合金催化劑，用于堿性電解水析氫、析氧，具有水分子活化與H-H、O-O偶聯(lián)功能，顯著降低了析氫與析氧的過電勢。相關(guān)成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》上。
太陽能光催化技術(shù)是實現(xiàn)太陽能至化學(xué)能轉(zhuǎn)化的重要方式之一，而高效助催化劑開發(fā)是實現(xiàn)高效光化學(xué)轉(zhuǎn)化的重要一環(huán)。近年來大連化物所致力于通過電催化劑的優(yōu)化設(shè)計開發(fā)高效光催化助催化劑，在電催化析氫、電催化析氧等催化劑設(shè)計合成與機(jī)理研究方面取得系列進(jìn)展。
本工作中，研究團(tuán)隊設(shè)計合成了一種MoO2氧化物負(fù)載的單原子銥修飾鎳合金電催化劑，展示了優(yōu)異的堿性電解水析氫、析氧性能。原位表征和密度泛函理論計算結(jié)果表明，Ir1/Ni界面可顯著降低了氫結(jié)合能，而Ir單原子修飾可促進(jìn)Ni物種的表面重構(gòu)進(jìn)而提高OH中間物種的覆蓋度，降低OER的速控步電勢。
單原子Ir1Ni合金催化劑的開發(fā)有望作為助催化劑用于高效太陽能光化學(xué)轉(zhuǎn)化，降低貴金屬含量，為綠氫制備規(guī)?；於ɑA(chǔ)。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202305437
