二维（2D）材料因其独特的物理化学性质和有前途的应用而受到了广泛的关注。然而，独立的超薄2D贵金属的制备仍然是一个重大挑战。

有鉴于此，苏州大学黄小青教授首次报道了一种湿化学方法来合成仅具有5至6个原子层厚度的部分羟基化的超薄Ir纳米片（Ir-NSs）。

文章要点：

1）机理研究表明，引入的甲酸在超薄片状形态的形成中起关键作用，在反应过程中分解成CO和H₂。一方面，CO和H₂可以促进Ir前体的还原。另一方面，牢固结合到金属基体（111）刻面上的CO充当表面约束剂，以促进优选的2D Ir纳米片生长。进一步的特征表明lr-NSs的部分羟基化表面也有利于层状超薄NSs的形成和保存。

2）得益于超薄NSs的大比表面积和大量暴露的配位不饱和表面位点，所得Ir-NSs在较宽的pH范围内对OER和HER均显示出优异的电催化活性。Ir-NSs在0.5 M H₂SO₄和1 M KOH中的OER质量活性分别是IrO₂的2.8和4.7倍。优异的HER性能也优于Pt/C，在碱性条件下的过电势（在10 mA/cm²时）提高了50mV。对于总的水分解，在0.5 M H₂SO₄和1 M KOH中分别达到10 mA /cm²时仅需要1.586 V和1.575 V，这比市售Pt || IrO₂的要小得多。、

3）DFT计算表明，表面Ir-5d能带与负电OH基团的p轨道之间存在很强的p-d耦合，从而增加了Ir-5d能带的电子占有率并降低了Ir-5d能带中心。同时，表面电子轨道分布进一步促进了p-p端向重叠。这样的电子活性趋势增强了HER和OER催化。

Zifang Cheng, et al, Partially hydroxylated ultrathin iridium nanosheets as efficient electrocatalysts for water splitting, National Science Review,2020

DOI：10.1093/nsr/nwaa058

https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa058