金属离子取代和阴离子交换是调节尖晶石电子结构和几何结构的两种有效策略。然而，关于外来金属阳离子的最佳位置以及这些金属和阴离子的确切作用仍然难以捉摸。

近日，中科大Yuan Kong，中科院大连化物所Jiangwei Zhang，内蒙古大学Qin Wang基于Oh位优先能（OSPE）的差异，将一系列金属离子引入CoFe₂O₄的Oh和Td位，以研究取代效应对电催化OER性能的影响。

文章要点

1）电化学结果表明，Oh位的金属离子取代比Td位更有利，且在Oh位掺杂Cr³⁺的尖晶石具有最佳电催化OER性能。

2）研究人员进一步对Cr³⁺取代催化剂的电子结构进行详细的研究。X射线吸收光谱和理论计算表明，Cr³⁺可以精确地掺杂到八面体Fe位中，同时诱导Co空位，从而有效地激活相邻的四面体Fe³⁺。此外，S²⁻交换方法不仅引起Td-Fe位的结构形变，而且以Co/Fe−S的形式调节金属的配位环境。Td-Fe的局域几何结构的改变使*OH型中间体完全偏离y轴平面，从而增强了对*OH型分子的吸附。

参考文献

Jing Sun, et al, Unraveling the Synergistic Effect of Heteroatomic Substitution and Vacancy Engineering in CoFe₂O₄ for Superior Electrocatalysis Performance, Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c04425

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04425