贵金属以其独特的电子结构和不可替代的活性在催化领域有着广泛的应用，但其几何结构的选择有限，包括单原子、团簇、纳米粒子和晶体。

有鉴于此，澳大利亚阿德莱德大学乔世璋教授、Yao Zheng和浙江工业大学朱艺涵教授等人，提出如何通过将贵金属原子整合到过渡金属氧化物的晶格中来创造一种新型的杂化结构来克服这一限制。

本文要点

1）报道了通过金属-有机框架介导的离子交换热解过程，将Ir成功地分配到TMO结构的阳离子亚晶格（例如，尖晶石钴氧化物）中。可以清楚地观察到贵金属取代位与TMO主晶格之间的空间相关性相同，并且这些贵金属单原子显示出短程有序。

2）研究表明，铱单原子能够以短程有序和与主体晶格相同的空间相关性容纳在钴尖晶石氧化物的阳离子位点中。结果表明，在酸性条件下，Ir_0.06Co_2.94O₄催化剂的析氧活性比母体氧化物Co₃O₄高2个数量级。

3）由于铱与氧化钴载体之间的强相互作用，Ir_0.06Co_2.94O₄催化剂在酸性条件和氧化电位下显示出显着改善的耐腐蚀性。

总之，该工作消除了贵金属的“密堆积”限制，并为创建具有理想拓扑结构的类似物用于各种催化应用提供了很好的机会。

参考文献：

Jieqiong Shan et al. Short-Range Ordered Iridium Single Atoms Integrated into Cobalt Oxide Spinel Structure for Highly Efficient Electrocatalytic Water Oxidation. J. Am. Chem. Soc., 2021.

DOI: 10.1021/jacs.1c01525

https://doi.org/10.1021/jacs.1c01525