目前，质子交换膜电解水（PEMWE）成为具有前景的获取高纯氢气技术，虽然PEMWE技术得到商业化应用，但是通常催化剂需要高担载量Ir基催化剂用于OER阳极反应。为了降低Ir担载量，提高Ir的利用率和提高OER催化活性是催化剂发展的关键。

有鉴于此，山梨大学Katsuyoshi Kakinuma等制备一维IrO_x氧化物纳米棒，担载于Sb掺杂SnO₂上，实现了优异的OER催化活性。

主要内容

（1）

在过电势1.5 V vs RHE，催化剂的Ir质量活度达到商业IrO_x催化剂的15倍，从而能够显著降低Ir的担载量。实验发现IrO_x/Sn-SnO₂催化剂的OER活化能显著降低。

（2）

基于实验结果和DFT计算模拟，说明纳米棒结构以及IrO_x与Sb-SnO₂基底之间的相互作用得到的Ir氧化程度较低的界面，因此催化剂界面的氧相互更加靠近，而且有助于氧化物种脱附，促进OER关键步骤的反应，增强OER反应活性。

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Guoyu Shi, Tetsuro Tano, Donald A. Tryk, Tomoki Uchiyama, Akihiro Iiyama, Makoto Uchida, Kazuki Terao, Miho Yamaguchi, Kayoko Tamoto, Yoshiharu Uchimoto, and Katsuyoshi Kakinuma*, Nanorod Structuring of IrO_x on a Unique Microstructure of Sb-Doped Tin Oxide to Dramatically Boost the Oxygen Evolution Reaction Activity for PEM Water Electrolysis, ACS Catal. 2023, 13, 12299–12309

DOI: 10.1021/acscatal.3c01647

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c01647