Ir具有獨特的化學性質,在陽極電位和強酸性環境能夠保證高催化活性和足夠強的耐腐蝕性。因此,將銥酸鹽的配合物(Complex iridates)作為一種高活性、貴金屬Ir用量少的電催化劑用于質子交換膜上水電解槽的OER催化劑,引起了人們的廣泛關注。
有鑒于此,韓國科學技術院(KAIST)Sung-Yoon Chung等報道研究化學摻雜對六方鈣鈦礦Bax(M,Ir)yOz型銥酸鹽在強酸(pH~0)性環境中的耐久性影響。
本文要點:
(1)
在六邊形鈣鈦礦多型體中,一些共價陽離子可以直接定位在連接兩個面共享的[Ir2O9]二聚體或[Ir3O12]三聚體的八面體位點上。特別是,d0 Nb5+和Ta5+陽離子與氧陰離子的高離子鍵導致OER過程中晶格氧參與的顯著抑制,從而有效地保證[Ir3O12]三聚體之間的連性而不會導致晶格結構的崩潰。
(2)
通過深入了解晶體中電子結構與成鍵性質之間的關系,發現適當控制復雜氧化物中的化學摻雜有可能成為一種簡單而有效的提高OER電催化劑的耐用性的方法。
參考文獻
Sim, Y., Yun, T.G., Park, K.H. et al. Effect of ionic-bonding d0 cations on structural durability in barium iridates for oxygen evolution electrocatalysis. Nat Commun 16, 4152 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-024-55290-y
https://www.nature.com/articles/s41467-024-55290-y