在水电解中，通过四电子转移过程的析氧反应（OER）在决定能量转换效率中起着关键作用。然而其缓慢的反应动力学极大地制约了整个反应的效率，因此开发高效OER电催化剂对于实现水电解至关重要。迄今为止，人们开发了各种各样的过渡金属(TM)基材料用于催化在酸和碱性介质中的OER，并取得了实质性的进展。最近，人们在金属合金、金属硫化物/硒化物/氮化物/磷化物和金属氧化物等各种催化剂上广泛检测到了由OER引起的表面重构，主要是离子浸出或结构重建。

近日，南洋理工大学徐梽川教授，俄勒冈州立大学冯振兴教授报道了对两种ABO₃钙钛矿模型，即SrSc_0.5Ir_0.5O₃和SrCo_0.5Ir_0.5O₃的表面重构的发生和过程进行了操控，从而一步步地阐明其结构和活性的演化。

文章要点

1）通过调节B位的热力学稳定性，控制了Sr(A位)和Sc/Co(B位)浸出的发生和顺序。研究发现，从A位浸出的Sr主要为反应产生更大的电化学表面积，而从B位进一步浸出Sc/Co会触发形成蜂窝状IrO_xH_y相，其本征活性得到显著提高。

2）双位金属浸出的彻底表面重构使活性相比于金红石型IrO₂，提高了近两个数量级，因此重构的SrCo_0.5Ir_0.5O₃在酸性条件下具有最佳的水氧化性能。此外，表面敏感X射线吸收分析和密度泛函(DFT)计算表明，重构的非晶态IrO_xH_y为蜂窝状结构。

鉴于离子浸出在电催化催化剂表面重构中的广泛应用，认为这种逐步浸出策略可以推广到其他复合催化剂上，以研究元素浸出在表面重构过程中的作用，从而更好地设计催化剂。

参考文献

Yubo Chen, et al, Lattice site–dependent metal leaching in perovskites toward a honeycomb-like water oxidation catalyst, Sci. Adv. 7, eabk1788 (2021)

DOI: 10.1126/sciadv.abk1788

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk1788