了解极化催化剂−电解液界面中间体之间的非共价相互作用对水氧化动力学的影响是设计活性更高、稳定性更好的电催化剂的关键。

在这里，伦敦帝国理工学院Ifan E. L. Stephens，James R. Durrant，Reshma R. Rao结合Operando光谱、X射线吸收光谱(XAS)和表面增强红外吸收光谱(SEIRAS)来探索非共价相互作用对IrO_x在酸性和碱性电解液中析氧反应(OER)活性的影响。

文章要点

1）结果表明，在低覆盖度下，OER(Ir^4.x+−^*O)的活性物种在碱性条件下与酸结合得更强，而在碱性电解液中这些物种之间的排斥作用更强。这些差异归因于碱性电解液与酸性电解液相比，在界面处的阳离子水化壳内水的比例更大，这可以稳定含氧的中间体并促进它们之间的远程相互作用。

2）定量分析表明，虽然在碱性电解液中，^*O中间体的结合比最优结合更强，但它们之间较大的排斥作用导致^*O结合的显著减弱，随着覆盖度的增加，导致在OER相关电位下，酸性和碱性中的活化态的能量学相似。通过用互补光谱技术直接探测电化学界面，这项工作超越了传统的OER活性计算描述符，揭示了实验观察到的IrO_x在酸性和碱性电解液中的OER动力学。

参考文献

Caiwu Liang, et al, Role of Electrolyte pH on Water Oxidation for Iridium Oxides, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI：10.1021/jacs.3c12011

https://doi.org/10.1021/jacs.3c12011