酸性全解水受到人们越来越多的关注。华南理工大学Jiang Zhongjie通过缺陷工程和单原子吸附到载体上来增强金属-载体相互作用,以提高金属的催化活性。
本文要点:
1) 具有Ir纳米颗粒生长和Sr单原子吸附的TiO2纳米线(Ir@Sr-p-TiO2NWs)是OER和HER的有效催化剂,它们只需要250和32 mV的过电位就可分别在OER和HER中达到10 mA cm−2的电流密度。Ir@Sr-p-TiO2NWs的高活性主要来源于Ir纳米颗粒和p-TiO2 NWs之间增强的金属-载体相互作用。
2) DFT计算表明,Vo·和Sr的吸附可以促进电荷从p-TiO2纳米颗粒向Ir纳米颗粒的转移,从而优化OER和HER中间体的吸附。此外,强的金属-载体相互作用可以提高Ir NP的稳定性,增加Ir@Sr-p-TiO2NWs的OER和HER耐久性。
Heng Zhu et.al Defect Engineering Promoted Ultrafine Ir Nanoparticle Growth and Sr Single-Atom Adsorption on TiO2 Nanowires to Achieve High-Performance Overall Water Splitting in Acidic Media Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202303987