析氧催化在綠色能源應(yīng)用的太陽能到燃料轉(zhuǎn)換中起著至關(guān)重要的作用。然而，開發(fā)用于析氧催化的高效且穩(wěn)定的催化劑仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。

基于此，蔚山國立科學技術(shù)研究院Jong-Beom Baek和中國科學技術(shù)大學傅正平等人報道了一種雜單原子表面電子調(diào)控策略，成功地激活了低效的析氧催化劑。研究人員選擇具有未填充的4d⁸電子配置的Rh元素以原子方式注入具有填充的3d¹⁰電子配置的Cu氧化物基質(zhì)。Rh單原子(SA)遷移是通過將Cu₂O納米立方體分散在RhCl₃水溶液中實現(xiàn)的，從而實現(xiàn)離子交換過程?；罨拇呋瘎?Cu₂O-RhSA)在堿性介質(zhì)中表現(xiàn)出顯著的析氧催化活性，僅需308 mV的過電位即可達到10 mA cm^-2的電流密度，超越了原始的Cu₂O納米立方體(542 mV)和商業(yè)IrO₂(442 mV)以及其他已報道催化劑的性能。

理論研究進一步證實，遷移的異質(zhì)RhSA可以調(diào)控Cu和O位點之間的相互作用，調(diào)節(jié)Cu₂O表面的電子密度分布，從而更有利于析氧過程。這項工作提供了一種有效的催化活化策略，可以指導用于能量轉(zhuǎn)換應(yīng)用的高活性催化劑的合理設(shè)計和合成。

Surface electronic modulation with hetero-single atoms to enhance oxygen evolution catalysis, ACS Nano, 2021.?DOI: 10.1021/acsnano.1c02989

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c02989

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ACS Nano：用雜單原子進行表面電子調(diào)控以增強氧氣釋放催化

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