酸性全解水受到人們越來越多的關注。華南理工大學Jiang Zhongjie通過缺陷工程和單原子吸附到載體上來增強金屬-載體相互作用,以提高金屬的催化活性。
本文要點:
1) 具有Ir納米顆粒生長和Sr單原子吸附的TiO2納米線(Ir@Sr-p-TiO2NWs)是OER和HER的有效催化劑,它們只需要250和32 mV的過電位就可分別在OER和HER中達到10 mA cm?2的電流密度。Ir@Sr-p-TiO2NWs的高活性主要來源于Ir納米顆粒和p-TiO2 NWs之間增強的金屬-載體相互作用。
2) DFT計算表明,Vo·和Sr的吸附可以促進電荷從p-TiO2納米顆粒向Ir納米顆粒的轉移,從而優化OER和HER中間體的吸附。此外,強的金屬-載體相互作用可以提高Ir NP的穩定性,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