从活性组分和载体的角度充分理解负载型纳米催化剂催化性能的起源对于实现高性能具有重要意义。

在此，基于用于析氧反应（OER）的铱单原子负载在铁（Fe）基层状双氢氧化物（LDH）的模型电催化剂，中科院长春应化所Weilin Xu，中科院大连化物所Jianping Xiao，不莱梅大学Thomas Frauenheim首次揭示了此类负载型纳米催化剂的催化性能的完整起源。

文章要点

1）研究人员发现，除了LDH负载增强Ir位点的活性外，掺杂Ir位点还增强了表面Fe位点的稳定性。

2）DFT计算表明，Ir位点可以降低活性并增强附近Fe位点的稳定性；而进一步的有限元模拟表明，远处 Fe 位点稳定性的增强可归因于高活性 Ir 位点上 OH^- 的快速消耗导致其周围 OER 反应物（羟基离子，OH^-）浓度极低。

这些关于主要活性组分和载体之间相互作用的新发现原则上适用于其他多相纳米催化剂，并为多相纳米催化剂的催化性能提供了完整的理解。

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Jing Cao, et al, Improved Electrocatalytic Activity and Stability by Single Iridium Atoms on Iron-based Layered Double Hydroxides for Oxygen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202310973

DOI: 10.1002/anie.202310973

https://doi.org/10.1002/anie.202310973