杜伊斯堡-埃森大学Rossitza Pentcheva等报道了通过Hubbard U项对DFT进行校正，研究Co₃O₄ (001)表面上的OER反应，通过氧分压、pH、电压等参数以及不同界面终端基团的变化情况的Pourbaix相图。发现当八面体Co、O作为界面终端（B层），过电势最低，Co位点的过电势的值为0.46 V，表现为p型半导体，在OER催化反应中的最高氧化态为+4。

本文要点：

（1）

作者系统性的对Fe、Ni掺杂调控OER催化反应中的过电势进行探索，结果显示Ni在界面上的八面体位点掺杂能够将过电势由0.46 V降低至0.34 V，当Fe以八面体位点形式修饰在四面体Co位点（A层），能够将过电势从0.63 V降低至0.37 V。同时，过电势决定步骤中从B层的*OH变为A层的*OOH，这是因为中间体物种的结合能变化导致，这种变化和掺杂无关。

（2）

对*OOH和*OH结合能研究，结果显示标度关系能够拟合，发现掺杂体系的标度在过电势-（ΔG_*O^b-ΔG_*OH^b）的火山图中位于靠近火山图的顶部，作者通过分析界面离子分析了这种现象中Co活性位点在OER催化反应中氧化态的变化。

参考文献

Yuman Peng, Hamidreza Hajiyani, and Rossitza Pentcheva*, Influence of Fe and Ni Doping on the OER Performance at the Co₃O₄(001): Insights from DFT+U Calculations, ACS Catal. 2021, 11, 5601–5613

DOI: 10.1021/acscatal.1c00214

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00214