鈣鈦礦氧化物的有限的催化活性限制了鈣鈦礦氧化物在高溫電催化領(lǐng)域的應(yīng)用。溶出策略是一種只能策略在鈣鈦礦載體表面富集高活性晶相，產(chǎn)生雜相異質(zhì)結(jié)。但是目前還沒有方法對這種復(fù)合結(jié)構(gòu)的催化功能準確解釋。
有鑒于此，廈門大學(xué)孫毅飛副教授、中山大學(xué)黃繼杰副教授等報道對一系列鈣鈦礦薄膜（La0.4Ca0.4Ti0.94Ni0.06O3, LCTN）在溶出方法處理形成的Ni或NiO納米粒子的電催化還原CO2性能進行定量的分析。
本文要點：
（1）
通過跨尺度電化學(xué)表征和DFT理論計算模擬，明確的表明了納米粒子/鈣鈦礦的界面長度于CO2RR催化活性之間具有密切的嚴格關(guān)系。
（2）
NiO/LCTN邊界的活性位點本征反應(yīng)速率在800 ℃的最高TOF達到7.05±0.75×104 s-1，比Ni/LCTN或LCTN高2.5倍和4個數(shù)量級。從頭算分子動力學(xué)（AIMD）計算結(jié)果表明NiO/LCTN界面的CO2分子吸附能夠表現(xiàn)為解離勢能更低的雙齒碳酸鹽結(jié)構(gòu)。此外，驗證了多重增強作用NiO/LCTN界面的氧交換的多重增強作用，這種增強作用于相鄰TiO6八面體之間的氧跳躍有關(guān)。通過近常壓X射線光電子能譜表征（NAP-XPS）測試CO2電解反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)NiO/LCTN界面能夠穩(wěn)定氧化態(tài)的碳中間體物種，提高無定形碳的起始電位，避免無定形碳的聚集。
參考文獻
Xiaoxin Zhang, Xiao Xiao, Qiuyue Zhang, Zhou Chen, Chang Jiang, Mingshu Chen, Ning Yan, Shidi Mo, Meng Wu, Jianhui Li, Jijie Huang*, Abdullah N. Alodhayb, Xianzhu Fu, Min Chen, Xinchun Lv, and Yifei Sun*, Quantitative Unraveling of Exsolved Heteroboundaries for High-Temperature Electrocatalysis, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c11274
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c11274
