析氢反应(HER)和析氧反应(OER)在水分解反应中都是至关重要的。发展具有高效、稳定、廉价,同时具有HER和OER活性的双功能催化剂是一项具有挑战性的工作。近日,卧龙岗大学Shu-Lei Chou、Jia-Zhao Wang等多团队合作,报道了一种普适的π-电子辅助策略用于在多相载体上锚定不同单原子位点(M1)催化剂,包括铱(Ir1)、铂(Pt1)、钌(Ru1)、钯(Pd1)、铁(Fe1)和镍(Ni1)。M1原子可以同时锚定在杂化载体的两个不同区域,这两个区域可分别作为HER和OER的活性位点。其中,Ir1催化剂具有最佳的水分解性能,在1.0 M KOH溶液中,循环时间可超过5小时,且外加电压1.603 V即可实现10mA cm‐2的电流密度。DFT计算表明,Ir1@Co (Ir)位点可高效OER,而Ir1@NC3位点具有高HER性能,表明这种双功能催化剂在实现全解水方面的优良性能。
Wei-Hong Lai, Li-Fu Zhang, Shu-Lei Chou*, Jia-Zhao Wang*, et al. General π‐electron‐assisted strategy for constructing transition metal single‐atom electrocatalysts with bi‐functional active sites toward highly efficient water splitting. Angew. Chem. Int. Ed., 2019
DOI: 10.1002/anie.201904614