降低质子交换膜型电解水系统中水氧化催化剂中贵金属的含量是这种电解水系统大规模应用的关键问题，有鉴于此，加州大学伯克利分校Nemanja Danilovic等报道了通过对Ir催化剂结构调控的方法降低催化剂中贵金属的用量，同时改善催化剂的活性和导电性。通过光化学还原方法在TiO₂上沉积一层Pt纳米粒子，构建了导电层包覆基底，发现Pt能够均匀担载于TiO₂上，担载贵金属的量为39 %的时候催化剂的导电性比商用75 %担载量的IrO₂-TiO₂性能更高。在热处理过程后，导电层结构催化剂的导电性、电化学活性同样能够保持。

本文要点：

（1）

将TiO₂（粒径＜100 nm）离心清洗多次，随后分散在水溶液中同时加入氯铂酸搅拌均匀，随后Xe灯中进行沉积4 h。通过等体积浸渍法（incipient wetness impregnation，亦称为吸干浸渍法）再沉积Ir。通过这种两步沉积方法，Pt通过光化学方法沉积、Ir通过浸渍法沉积。

（2）

导电层结构的催化剂展现了141 %的Ir质量活性改善，而且担载量降低了42 %。当担载量相同时，导电层结构催化剂比商用对照催化剂有更高的电化学性能。作者通过在电解液中不同结构的催化剂物理性质和电化学活性建立联系，从而理解结构-活性之间的关系。

参考文献

Yagya N. Regmi, Nemanja Danilovic* et. al. Supported Oxygen Evolution Catalysts by Design: Toward Lower Precious Metal Loading and Improved Conductivity in Proton Exchange Membrane Water Electrolyzers, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c03098

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03098