通過調節反應結構實現高效率TOF的酸性OER電催化反應是發展和設計高性能單原子催化劑的關鍵。
有鑒于此,南京航空航天大學彭生杰教授等報道一種“單原子-雙位點”概念,通過引入惰性且能夠被活化的Mn原子,構筑Ru-Mn雙位點,并且使用Ni離子作為觸發器。
本文要點
(1)
與傳統的單原子催化劑不同,提出的這種催化劑結構使用Ni離子的插入作用,直接在氧原子之間實現偶聯,繞過了反應動力學緩慢的吸附劑轉化機理和脫質子化步驟。
(2)
Ni離子的強結合力能夠激活惰性Mn原子的終端官能團,阻止Mn的跨位點歧化反應,從而保證了雙原子催化劑。這種單原子Ru-Ni-Mn催化劑具有低過電勢、較高的質量活性、優異的穩定性。
參考文獻
Hao, Y., Hung, SF., Wang, L. et al. Designing neighboring-site activation of single atom via tunnel ions for boosting acidic oxygen evolution. Nat Commun 15, 8015 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-52410-6