氢气具有环境友好和高能量密度等优点，被公认为是化石燃料的理想替代品。近日，中科院长春应化所Xiurong Yang、Zhicai Xing等合作，引入钌（Ru）和铱（Ir）来调控自支撑镍-钒（NiV）层状双氢氧化物的原子和电子结构，以加速水分解动力学，并从原子水平分析高析氢反应（HER）和析氧反应（OER）活性的起源。作者揭示了Ni，V和Ru（Ir）阳离子之间的协同电子相互作用，并明确了调控的Ni和V阳离子局部配位环境，以及V空位的存在。Debye-Waller因子表明，Ru和Ir的掺入引起了V八面体环境的严重扭曲。理论计算进一步证实Ru或Ir掺杂可以优化HER的Volmer和Heyrovsky步骤中的中间体的吸附能，并加速OER的整个动力学过程。
Dewen Wang, Zhicai Xing*, Xiurong Yang*, et al. Atomic and electronic modulation of self-supported nickel-vanadium layered double hydroxide to accelerate water splitting kinetics. Nat. Commun., 2019
DOI: 10.1038/s41467-019-11765-x
