原子层沉积（ALD）已成为催化中的一种通用工具，可以精确合成催化剂，从而对复杂催化体系有基本的了解。

近日，荷兰埃因霍芬理工大学Stacey F. Bent报道了通过ALD对Ni(OH)₂/Ni(OOH)电催化剂进行表面定向改性，以进行析氧反应（OER），阐明了铁作为表面掺杂剂以及铁分布在NiOOH结构中的不同作用。

文章要点

1）电化学和材料表征表明，FeO_x、ALD改性的Ni(OH)₂表面有铁沉积，但不改变Ni(OH)₂的体相性质。

2）研究人员使用低循环数的ALD在Ni(OH)₂表面沉积了亚单层铁。具有表面铁的Ni-Fe(OOH)催化剂具有较高的OER活性。通过沉积大循环数的FeO_x ALD制备了Ni(OH)₂/Ni(OOH)催化剂，并在催化剂上沉积了Fe₂O₃覆盖层。

3）在碱性电解液中电化学循环时，Fe₂O₃表面层的腐蚀导致Fe进入Ni(OH)₂/Ni(OOH)结构，同时在表面留下部分Fe物种。此外，在整个Ni(OH)₂/Ni(OH)结构中加入铁可以提高具有厚的、高比表面积的Ni(OH)₂/Ni(OH)催化剂的OER几何活性。

4）研究人员最后对ALD完全合成的Ni-FeO_x电催化剂进行了OER研究，这些催化剂表现出了较高的OER活性和潜在的光催化应用前景。

Jon G. Baker, et al, Identification of Highly Active Surface Iron Sites on Ni(OOH) for the Oxygen Evolution Reaction by Atomic Layer Deposition, Journal of Catalysis (2020)

DOI：10.1016/j.jcat.2020.09.035

https://doi.org/10.1016/j.jcat.2020.09.035