为了解决析氧反应（OER）缓慢动力学的关键挑战，过渡金属层状氢氧化物已被广泛研究。然而，催化活性位点是如何进化的以及相应的异质结构-性质关系仍不清楚。

在此，南方科技大学Xinyu Zhang，Rui Hao ，Zhiping Zheng使用钴层状氢氧化物作为代表性催化剂，报道了一种使用电化学发光（ECL）和签证吸收显微镜相结合的方法，在单一电催化剂水平上对电催化OER过程进行全面的原位研究。

文章要点

1）通过 ECL 成像揭示了单氢氧化钴纳米片的逐步异质电催化响应，并通过可见光吸收成像揭示了相应的价态变化。

2）相关的原位和异位多模式分析表明，在氧化过程中，四面体位点上的Co²⁺阳离子(Co_Td²⁺)在亚稳态CoOOH·xH₂O相中的层间水的辅助下转变为Co_Td³⁺甚至高度不稳定的Co_Td⁴⁺。至关重要的是，Co_Td⁴⁺位点主要分布在纳米板的内部，并表现出优异的电催化性能。

3）用于电催化过程分析的相关单粒子成像方法具有高时空和化学分辨率，能够产生深入的机理见解，进而有利于性能增强的电催化剂的合理设计。

参考文献

Xin Zhao, et al, Spatiotemporally and Chemically Resolved Imaging of Electrocatalytic Oxygen Evolution on Single Nanoplates of CobaltLayered Hydroxide, J. Am. Chem. Soc, 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c06062

https://doi.org/10.1021/jacs.3c06062