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在超細(xì)一維（1D）納米線（NWs）上原子耦合的雙活性位點(diǎn)可以提供協(xié)同原子異質(zhì)結(jié)（atomic heterojunctions, AHJs）和高原子利用率，從而實(shí)現(xiàn)多用途和卓越的催化作用。

基于此，華僑大學(xué)謝水奮教授和中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院張雪副研究員等人報(bào)道了利用平衡的原位產(chǎn)生的Pt/IrOx原子異質(zhì)結(jié)（AHJs）輕松合成約2 nm厚的1D PtIr/IrO_x雜化納米線（NWs），以實(shí)現(xiàn)用于整體水分解的高效雙電催化。

謝水奮/張雪Small：PtIr/IrOx原子異質(zhì)結(jié)實(shí)現(xiàn)高效雙電催化整體水分解

超細(xì)1D納米線（NWs）具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和柔韌性、快速的電導(dǎo)率和超高的原子曝光率等各向異性特性。密度泛函理論（DFT）計(jì)算發(fā)現(xiàn)，Pt/IrO_x AHJs可以相互優(yōu)化Pt位點(diǎn)的HER電催化性能以及通過協(xié)同電子調(diào)制用于OER的IrO_x物種。

特別是，對(duì)比Pt/C基準(zhǔn)，富含Pt的 PtIr/IrO_x-30 NWs的HER質(zhì)量活性可以提高11倍，而富含rOx物種的PtIr/IrO_x-50 NWs在Ir/C催化劑上的OER提高了大約5倍。

此外，由PtIr/IrO_x-30 NWs||PtIr/IrO_x-50 NWs電極對(duì)驅(qū)動(dòng)的整體水分解在電流密度為10 mA cm^-2下所需的電池電壓僅為1.52 V，遠(yuǎn)低于Pt/C||Ir/C基準(zhǔn)（1.59 V）。

作者還進(jìn)行了DFT計(jì)算，以闡明Pt/IrO_x AHJs對(duì)這些超細(xì)1D納米線的平衡效應(yīng)，以加速堿性HER和OER。該工作展示了一種可行的策略，即通過將超細(xì)1D納米線上的雙活性位點(diǎn)平衡到高效和雙功能異質(zhì)催化上。

Equilibrated PtIr/IrO_x Atomic Heterojunctions on Ultrafine 1D Nanowires Enable Superior Dual-Electrocatalysis for Overall Water Splitting. Small, 2022, DOI: 10.1002/smll.202201333.

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