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电化学水分解是最有前途的制氢途径之一， 然而制氢效率受到析氧反应（OER）缓慢动力学的严重限制。对于电解水分解系统的工业应用，需要找到具有低过电位、高质量活性和高耐久性的催化剂以降低能源成本。虽然在探索高活性 OER 催化剂方面付出了巨大努力，但最先进的催化剂在碱性溶液中在10 mA·cm–2的电流密度下仅提供大于180 mV 的过电位。进一步降低反应过电位和提高 OER 催化剂的活性仍然具有挑战性。
南方科技大学和宾夕法尼亚大学科研团队报告了通过简单的自上而下磷化过程在磷化镍上掺杂铱单原子（Ir SA -Ni 2 P）制备催化剂的方法。Ir SA -Ni 2 P 催化剂在 10 mA·cm –2的电流密度下实现了创纪录的OER性能，过电位为149 mV ，这可归因于 OER 中间体的优化吸附和解吸。DFT 计算揭示了原子 Ir-O-P/Ni-O-P 配位点上的物种。为了进一步阐明 SAC 的形成机制，作者通过透射电子显微镜 (TEM) 和 X 射线光电子能谱 (XPS) 跟踪磷化阶段研究了Ni x P y上分散良好的单Ir 原子的原子和电子结构特征。此外，该研究还扩展了合成路线以实现用其他单原子（包括 Ru、Rh 和 Au）装饰 Ni 2 P。优异的OER Ir SA -Ni 2 P催化剂可让人们深入了解OER的催化途径和单原子的新形成机制，《JACS》南科大：149 mV过电位，高效OER的单原子。
图1.催化剂的表征及合成。
相关论文以题为Single Iridium Atom Doped Ni2P Catalyst for Optimal Oxygen Evolution发表在《Journal of the American Chemical Society》上。通讯作者是南方科技大学谷孟教授，和宾夕法尼亚大学Joseph S. Francisco教授。
参考文献：
doi.org/10.1021/jacs.1c04682
封面图源自于图虫创意
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