近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員章福祥團隊設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偶聯功能，顯著降低了析氫與析氧的過電勢。相關成果發表在《先進材料》上。
太陽能光催化技術是實現太陽能至化學能轉化的重要方式之一，而高效助催化劑的開發是實現高效光化學轉化的重要一環。近年來大連化物所致力于通過電催化劑的優化設計開發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計合成與機理研究方面取得系列進展。
本工作中，研究團隊設計合成了一種MoO2氧化物負載的單原子銥修飾鎳合金電催化劑，展示了優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果表明，Ir1/Ni界面可顯著降低了氫結合能，而Ir單原子修飾可促進Ni物種的表面重構進而提高OH中間物種的覆蓋度，降低OER的速控步電勢。
單原子Ir1Ni合金催化劑的開發有望作為助催化劑用于高效太陽能光化學轉化，降低貴金屬含量，為綠氫制備規模化奠定基礎。
相關論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202305437
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