高负载量的单原子电催化剂在能源转换和存储应用中具有广阔的前景。近日，南方科技大学Meng Gu，Hu Xu，俄勒冈州立大学Zhenxing Feng等合作，报道了一种简便的方法合成了在氧化镍（NiO）基质上具有空前的高Ir单原子负载量的（约18wt％）电催化剂，并用于氧析出反应（OER）。
本文要点：
1）实验表明，该催化剂达到10 mA cm-2的电流密度过电势为215 mV，并且在碱性电解液中具有高的OER电流密度，在1.49 V（相对于RHE）时分别超过NiO和市售IrO2 催化剂的57倍和24倍。
2）系统的表征表明Ir原子分散在NiO的最外表面，并通过共价Ir-O键稳定，从而诱导了孤立的Ir原子在4+的氧化态。
3）DFT计算表明，取代的单原子Ir不仅充当OER的活性位点，而且激活NiO的表面反应性，从而导致OER性能的大大提高。
该工作开发的高负载量单原子催化剂合成方法可以扩展到其它氧化物载体，并为单原子催化剂的工业应用铺平道路。
Qi Wang, et al. Ultrahigh-loading of Ir single atoms on NiO matrix to dramatically enhance oxygen evolution reaction. J. Am. Chem. Soc. 2020,
DOI: 10.1021/jacs.9b12642
