设计性能稳定、活性好、适应性广的电催化剂是发展氢能源的迫切需要。IrO2是一种在工业应用中很有前途和广泛应用的析氧（OER）电催化剂，但由于具有较高的氢吸附自由能（ΔGH*），因此很难用于析氢反应（HER）。
近日，西安交通大学杨生春教授报道了一种利用循环伏安法（CV）对IrO2电子结构进行修饰的策略。
文章要点
1) 首先，将一片碳布（CC）浸泡在氯化铱水溶液（0.1 mol/L-1和20 min）中，然后在空气中干燥。然后将制得的催化剂在空气中退火，合成了CC负载的IrO2催化剂（IrO2/CC），通过CV合成了Pt-IrO2/CC。TEM图像显示，具有超细尺寸的NPs均匀分散在碳片上。
2）研究发现，Ir(+4)被部分还原，同时在IrO2上沉积了微量的Pt，大大降低了ΔGH*，从而加速了反应动力学。
3）所制备的低贵金属负载量（36.6 µg cm-2(Ir+Pt)）的Pt-IrO2/CC在0.5 µm H2SO4，1 µm KOH和1 µm磷酸盐缓冲溶液中表现出优异的HER活性，同时，在10 mA cm-2时的过电位分别为5，22和26 mV，使得全IrO2基水电解槽成为可能。实验结果表明，Pt-IrO2/CC||IrO2/CC在pH通用条件下和天然海水中都表现出良好的活性和稳定性。
4）密度泛函理论计算表明，经过优化的IrO2电子结构平衡了ΔGH*，使其性能大大提高。
Lu Li, et al, Electrochemically Modifying the Electronic Structure of IrO2 Nanoparticles for Overall Electrochemical Water Splitting with Extensive Adaptability, Adv. Energy Mater. 2020
DOI: 10.1002/aenm.202001600
https://doi.org/10.1002/aenm.202001600
