由可再生電力驅動的電解水反應過程受到動力學緩慢的OER反應的限制。NiFe-LDH是很有前景非貴金屬OER電催化劑，但是人們需要深入的研究特定位置摻入Fe起到的作用。
有鑒于此，中國科學技術大學曾杰教授、劉彥副研究員等利用空間分辨的原位單顆粒成像技術（scanning electrochemical cell microscopy imaging），確定了單晶NiFe-LDH的邊緣位點在OER反應中的關鍵作用。
本文要點：
（1）
在二維（2D）Ni-LDH單晶，實現了電位驅動的Fe摻入到邊緣或平面位點?？臻g分辨掃描電化學池顯微鏡成像表明，Fe摻雜到邊緣位點起到OER反應的主要活性，而不是Fe摻雜基面位點。
單顆粒的原位Raman光譜成像能夠監測邊緣和基面位點的演變，結果顯示摻入Fe阻礙Ni的氧化。此外，空間分辨的18O同位素標記實驗表明，Fe摻雜阻礙了Ni-LDH與電解質之間的氧交換，促使部分活性位點從Ni轉變為Fe。
結合DFT理論計算，發現Fe-橋氧-Ni位點（Fe–Obridge–Ni）有助于提高邊緣摻雜鐵的Ni-LDH的OER反應活性，而Fe摻入基面形成的空心八面體（NiNiFe）位點對OER反應性能并沒有幫助。
（2）
這項工作為在單顆粒水平上理解特定位點提供了直接的光譜學證據，并為合理設計最優的電催化劑提供了指導和幫助。
參考文獻
Jie Wei, Jing Zhu, Rong Jin, Yan Liu*, Guiliang Liu, Ming-Hui Fan, Mingkai Liu, Dechen Jiang, and Jie Zeng*, Role of Site-Specific Iron in Fe-Doped Nickel Hydroxide Toward Water Oxidation Revealed by Spatially Resolved Imaging at the Single-Particle Level, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c00438
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c00438
