A位缺陷的调控对于ABO₃钙钛矿上的氧化还原反应至关重要，其既可用于清洁空气，也可用于电化学储能。

近日，清华大学陈建军报道了开发了一种可扩展的一锅法，只需在传统的柠檬酸盐法中加入指定数量的尿素，就可以在LaMnO_3.15中原位引入La位空位。

文章要点

1）研究人员利用AC-HAADF-STEM和XRD-Rietveld细化直接揭示缺陷的类型和分布，并进一步结合XAS，XPS，拉曼和DFT计算来阐明MnO₆电子结构的变化，揭示缺陷与催化氧化还原性能之间的关系。

2）研究发现，V_La的增加对MnO₆的电子结构有两种影响，一是J-T畸变减弱，二是Mn-O键缩短，分别导致e_g轨道更高级的简并和八面体畸变的增强。得益于这些特性，优化了V_La的3U-LMO催化剂对甲苯的完全氧化表现出优异的活性，在220 ℃以上比C-LMO高出10-25个数量级，表现出比CLMO更高的半波电位（~0.05 V vs. RHE）和极限电流密度。

3）优异的性能归因于MnO₆八面体中较容易从Mn向O的电荷转移，活化了LaMnO_3.15钙钛矿的表面O_latt，提高了LaMnO_3.15的氧化还原性能。此外，这种简单而有效的La位缺陷原位调节策略可以扩展到合成其他LaMO₃（如M=Fe，Co）钙钛矿，用于各种氧化还原反应。

本工作为设计具有A位缺陷的钙钛矿作为高效多相电化学催化剂提供了一种新的策略，该方法对环境友好，成本低，具有大规模生产的可行性。

参考文献

Xiaoqing Liu, et al, In situ modulation of A-site vacancies in LaMnO_3.15 perovskite for surface lattice oxygen activation and boosted redox reactions, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202111610

https://doi.org/10.1002/anie.202111610