带状形貌亚稳金属氧化物具有广泛的能量转换催化前景,但是通常带状结构材料的合成非常困难。
有鉴于此,苏州大学邵琪(Qi Shao)等报道合成了亚稳态C2/m空间群单斜晶相氧化铱,这种亚稳态氧化铱与四方晶相的稳定氧化铱明显区别。亚稳态单斜晶相氧化铱的合成是通过碱金属熔盐机械化学方法,通过层状纳米带结构的单斜晶相K0.25IrO2 (I2/m (12)) 前体的结构转变这种非常独特的合成方法得到。
本文要点
(1)
研究了生成IrO2的机理和过程,并发现IrO2进一步的转化为三角形晶相。IrO2在酸性电催化产氧反应中,表现比四方晶相更高的催化活性。
(2)
通过理论计算说明,因为单斜晶相IrO2中Ir的d能带中心位置更低,导致对OER反应中间体物种*O的吸附更弱,将四电子OER反应过程调节为能量更加平衡,过电势更低的过程。
参考文献
Fan Liao, Kui Yin, Yujin Ji, Wenxiang Zhu, Zhenglong Fan, Youyong Li, Jun Zhong, Mingwang Shao, Zhenhui Kang & Qi Shao, Iridium oxide nanoribbons with metastable monoclinic phase for highly efficient electrocatalytic oxygen evolution. Nat Commun 14, 1248 (2023).
DOI: 10.1038/s41467-023-36833-1
https://www.nature.com/articles/s41467-023-36833-1