鈣鈦礦氧化物具有非常強的產氧催化前景,但是鈣鈦礦氧化物材料具有種類無數的組成,而且這些組成并沒有在材料探索過程進行詳細的嘗試。
有鑒于此,廈門大學孫毅飛、利物浦大學屠昕等報道一種結合預訓練模型(pre-trained model)的遷移學習范式(transfer learning paradigm),這能夠將集成學習、主動學習之間結合,從而可以預測未曾被發現的鈣鈦礦氧化物,而且使得這種技術成為一種普遍性。
本文要點
(1)
作者對16050個不同組成的鈣鈦礦氧化物進行篩選,鑒定并合成了36個新型鈣鈦礦氧化物,含有13個純鈣鈦礦結構。Pr0.1Sr0.9Co0.5Fe0.5O3和Pr0.1Sr0.9Co0.5Fe0.3Mn0.2O3 分別在10 mA cm-2電流密度的過電勢分別達到327 mV和315 mV。電化學測試結果顯示反應過程包括吸附物演變機理和晶格氧機理。
(2)
Pr0.1Sr0.9Co0.5Fe0.3Mn0.2O3 比Pr0.1Sr0.9Co0.5Fe0.5O3表現更強的OH-親和性,其中存在Mn-Co形成的氧橋結構,這種結構有助于電荷再分布,有利于Olattice/Vo動態轉變,從而降低Co溶解速率。這項工作有助于加快發現高性能鈣鈦礦氧化物電催化劑。
參考文獻
Jiang, C., He, H., Guo, H. et al. Transfer learning guided discovery of efficient perovskite oxide for alkaline water oxidation. Nat Commun 15, 6301 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-50605-5
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50605-5