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單原子催化劑的催化活性受限于孤立的單原子位點(diǎn)，通過(guò)高密度的單原子位點(diǎn)之間的相鄰位點(diǎn)之間協(xié)同作用，能夠優(yōu)化反應(yīng)中間體的吸附，這種反式具有打破單原子催化局限的前景，而且有助于理解電催化反應(yīng)機(jī)理。但是人們對(duì)于相鄰單原子位點(diǎn)的控制因素并不清楚。

有鑒于此，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)鮑駿教授、張志榮研究員、貴州師范學(xué)院賈傳義副教授等報(bào)道相鄰Ir單原子位點(diǎn)之間的協(xié)同作用增強(qiáng)OER催化活性。

本文要點(diǎn)

（1）

作者制備高密度單原子催化劑，從而能夠減少單原子位點(diǎn)的間距。電化學(xué)表征結(jié)果說(shuō)明Nei-Ir₁/CoGaOOH催化劑在10 mA cm^-2電流密度的過(guò)電勢(shì)為170 mV，而且可以穩(wěn)定工作2000 h。

（2）

機(jī)理研究結(jié)果顯示相鄰的Ir單原子位點(diǎn)之間產(chǎn)生協(xié)同作用，通過(guò)額外的氫鍵穩(wěn)定*OOH。與獨(dú)立的Ir單原子不同，這種相鄰Ir單原子顯著降低反應(yīng)能壘。這種相鄰單原子協(xié)同作用有助于發(fā)展高性能電催化劑，加快發(fā)展可持續(xù)能源技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

Peiyu Ma, Heng Cao, Qi Hao, Ruyang Wang, Wanting Liu, Ming Zuo, Chuanyi Jia, Zhirong Zhang, Jun Bao, Neighbouring Synergy in High-density Single Ir Atoms on CoGaOOH for Efficient Alkaline Electrocatalytic Oxygen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202404418

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202404418