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電解海水是一種符合經濟效益和可再生需求，并且能夠進行擴大生產的綠色制氫技術。Cl^-對陽極腐蝕作用是電解海水商業化面臨的挑戰。

有鑒于此，北京化工大學孫曉明、鄺允、香港城市大學劉彬等報道設計一種與傳統催化劑不同的能夠阻礙Cl^-吸附的催化劑，這種催化劑在CoFe-LDH上修飾Ir單原子調節Cl^-吸附，并且實現調節單原子Ir位點的電子結構，構筑獨特的Ir-OH/Cl配位環境用于堿性電解海水。

本文要點

（1）

通過原位表征和理論計算結果說明，Ir-OH/Cl的獨特配位結構有助于將OER活化能降低1.93倍，Ir/CoFe-LDH在6 M NaOH+2.8 M NaCl電解液的表現優異的OER電催化活性，過電勢為202 mV，TOF達到7.46 O₂ s^-1，這個性能優于不含Cl^-的6 M NaOH（過電勢為236 mV，TOF為1.05 O₂ s^-1）。在連續1000 h的高電流密度（400-800 mA cm^-2）進行電催化反應，選擇性和穩定性保持100 %。

（2）

通過原位實驗和理論計算分析，說明Cl-離子在OER電催化反應過程中動態吸附在Ir單原子位點，這能夠顯著降低生成*OOH的能壘（該步驟為電催化OER的決速步驟），從而顯著提高OER催化活性，同時保持競爭性的ClOR反應在較高的能壘。

參考文獻

Duan, X., Sha, Q., Li, P. et al. Dynamic chloride ion adsorption on single iridium atom boosts seawater oxidation catalysis. Nat Commun 15, 1973 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-46140-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-46140-y