了解極化催化劑?電解液界面中間體之間的非共價相互作用對水氧化動力學的影響是設計活性更高、穩定性更好的電催化劑的關鍵。
在這里，倫敦帝國理工學院Ifan E. L. Stephens，James R. Durrant，Reshma R. Rao結合Operando光譜、X射線吸收光譜(XAS)和表面增強紅外吸收光譜(SEIRAS)來探索非共價相互作用對IrOx在酸性和堿性電解液中析氧反應(OER)活性的影響。
文章要點
1）結果表明，在低覆蓋度下，OER(Ir4.x+?*O)的活性物種在堿性條件下與酸結合得更強，而在堿性電解液中這些物種之間的排斥作用更強。這些差異歸因于堿性電解液與酸性電解液相比，在界面處的陽離子水化殼內水的比例更大，這可以穩定含氧的中間體并促進它們之間的遠程相互作用。
2）定量分析表明，雖然在堿性電解液中，*O中間體的結合比最優結合更強，但它們之間較大的排斥作用導致*O結合的顯著減弱，隨著覆蓋度的增加，導致在OER相關電位下，酸性和堿性中的活化態的能量學相似。通過用互補光譜技術直接探測電化學界面，這項工作超越了傳統的OER活性計算描述符，揭示了實驗觀察到的IrOx在酸性和堿性電解液中的OER動力學。
參考文獻
Caiwu Liang, et al, Role of Electrolyte pH on Water Oxidation for Iridium Oxides, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI：10.1021/jacs.3c12011
https://doi.org/10.1021/jacs.3c12011
