Nat Commun:揭示伪非晶氧化铱高电化学活性的来源
Nanoyu Nanoyu 2021-06-24


氧化铱具有高活性和高稳定性,可用于催化酸性介质中的析氧反应用于绿色制氢。而关于非晶态铱氧化物的电活性比其晶态氧化物高的原因目前仍存在激烈的争论,因此需要对其进行全面的研究,以优化其使用,并促进电解水的发展。研究人员最近提出了一种气溶胶合成路线,用于制备高孔隙率的贵金属和贵金属合金以及贵金属纯氧化物和混合氧化物。调节通过这种方法得到的IrOx型材料的结晶度可以优化活性和稳定性,并使材料的性能优于许多负载型和非负载型Ir基催化剂。

近日,法国巴黎大学Jennifer Peron,Marion Giraud,索邦大学Marco Faustini报道了利用这绿色、廉价和可扩展的合成技术的多功能性来制备大量多孔的Ir-非贵金属混合氧化物,特别是具有可调化学计量比和结晶度的Ir-Mo混合氧化物。

文章要点

1研究发现,通过在结构中引入Ir旁边的Mo,能够延迟材料的晶化,同时Ir(III)前驱体在与纯Ir氧化物相同的温度范围内被氧化成Ir(IV)。这一独特的行为能够将氧化态的影响与材料的结构分开。

2研究人员通过原位和非原位X射线吸收光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和透射电子显微镜的全面表征,明确地将它们的高电化学活性归因于结构特征,并排除了铱的氧化态作为关键参数的可能性。

这项研究表明,对于所制备的样品来说,对应于亚2 nm晶粒尺寸的短程有序化驱动了活性,而与煅烧的Ir氧化物的初始氧化态和组成无关。

 

参考文献

Elmaalouf, M., Odziomek, M., Duran, S. et al. The origin of the high electrochemical activity of pseudo-amorphous iridium oxides. Nat Commun 12, 3935 (2021).

DOI:10.1038/s41467-021-24181-x

https://doi.org/10.1038/s41467-021-24181-x


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