析氧反应 (OER) 是通过电化学过程可持续燃料生产的关键步骤。最大限度地提高纳米催化剂的活性位点，增强内在活性，尤其是晶格氧的活化，逐渐被认为是主要的诱因。由于氧活化的过渡金属氧化物不可避免地会表面重构为羟基氧化物，因此非常需要在氧化物中开发像羟基氧化物这样的表面终止。

近日，中科大Zhengping Fu，Yalin Lu，劳伦斯伯克利国家实验室Wanli Yang通过一种简便且无模板的碱性助熔剂方法成功地在(111)面Co₃O₄纳米片中获得了这种终止。

文章要点

1）几何结构，包括八面体配位和短Co-O键长(1.90Å)，由扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)和高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(HAADF-STEM)证实。

2）更重要的是，这种小平面配置会诱导自发氧化的O态，这已通过共振非弹性X射线散射(RIXS)、X射线吸收精细结构(XAFS)和密度泛函理论(DFT)计算得到很好的证实。

3）终止导致OER活性比商业RuO₂和高活性非刻面Co₃O₄纳米片对应物高40倍。在DFT计算的帮助下，可以通过增加高活性Co³⁺的表面密度和氧阴离子作为OER过程中的独立活性位点来理解性能的显着提高。

参考文献

Xiaoning Li, et al, Highly Oxidized Oxide Surface toward Optimum Oxygen Evolution Reaction by Termination Engineering, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c00387

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c00387