作为一种极具吸引力的高效生成O₂和H₂的技术，包括析氧和析氢反应（OER，HER）的水电解技术严重依赖于高效和经济的电催化剂。

近日，印度工程科学技术学院（IIEST）的Bibhutosh Adhikary报道了首先通过NaBH₄还原合成具有Pd⁰的高锰酸银，AgMnO₄（AMO），纳米颗粒（NPs）。随后，通过对AMO/Pd纳米复合材料（NComp-1）进行退火，使用PdO_x（x = 1，1.5，2）对其表面进行进一步修饰。为了优化催化性能，可以通过将退火温度从160更改为360 °C来调节氧化Pd^δ+的化学态。观察到NComp-1的电催化活性随着温度的升高而逐渐提高，并且在260 °C时达到最大值。

文章要点

1）温度的升高导致在AMO-Pd界面产生的Pd^δ+物种的化学态增加。此外，260 °C的温度提供了混合价Pd（0、2+，3+），极大地促进了AMO/PdOx/ Pd-260 NComp（NComp-3）的出色OER/HER活性。然而，在360 °C的温度下，所有Pd都会转化为Pd⁴⁺，这反而降低了其活性，从而揭示了混合价Pd^δ+对电催化OER/HER的内在优势。

2）经过优化的NComp-3具有出色的OER/HER催化特性，具有极低的过电位（η10）（10 mA cm-2下的OER为160 mV， HER为58 mV）和小Tafel斜率（OER为64.9 mV dec^-1，HER为37.8 mV dec^-1）。得益于其优越的双功能特性，研究人员将NComp-3组装成了对称碱性电解槽，只需1.50V就能实现10 mA cm⁻²的水分解电流，并具有显著的长期稳定性。

3）出色的电催化性能得益于AMO、PdO_x和Pd之间的协同作用，显著改善了反应中间体的吸附、比表面积、电导率、电荷传质和稳定性。因此，这项工作突出了通过调节表面电子态来实现表面工程的重要性，同时也为合成高效的双功能电催化剂提供了一种可行的策略。

参考文献

Papri Mondal, et al, Pd^δ+-Mediated Surface Engineering of AgMnO₄ Nanorods as Advanced Bifunctional Electrocatalysts for Highly Efficient Water Electrolysis, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.0c05638

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c05638