惡劣的酸性和氧化環(huán)境引起的陽(yáng)極腐蝕極大地限制了催化劑的壽命。
在這里，清華大學(xué)李亞棟院士，王定勝教授，浙江大學(xué)孫文平教授提出了一種抗氧化策略，通過精心構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu) Ir-Sn 對(duì)位催化劑來(lái)觸發(fā)強(qiáng)電子相互作用，從而減輕 Ir 溶解。
文章要點(diǎn)
1）在異質(zhì)界面處形成 Ir-Sn 雙位點(diǎn)以及由此產(chǎn)生的強(qiáng)電子相互作用，大大減少了合成和析氧反應(yīng)過程中 Ir 物質(zhì)的 d 帶空穴，并抑制了它們的過度氧化，從而使催化劑的耐腐蝕性能大大提高。
2）因此，優(yōu)化后的催化劑在320 mV的過電勢(shì)下表現(xiàn)出4.4 A mgIr-1 的高質(zhì)量活性和出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。使用該催化劑的質(zhì)子交換膜水電解槽在 1.711 V 電壓下可提供 2 A cm?2 的電流密度，并且在加速老化測(cè)試中降解率較低。
3）理論計(jì)算表明，Ir 5d-O 2p 之間的 π* 相互作用誘導(dǎo)的氧自由基可能是提高活性和耐久性的原因。
參考文獻(xiàn)
Xiaobo Zheng, et al, Ir-Sn pair-site triggers key oxygen radical intermediate for efficient acidic water oxidation, Sci. Adv. 9 (42), eadi8025. DOI: 10.1126/sciadv.adi8025
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi8025
