层状双氢氧化物（LDHs）是碱性电解质中析氧反应（OER）最具活性和研究最多的催化剂之一。但是，之前的工作要么集中于少量的LDHs，要么采用结构控制受限的合成途径，要么采用非本征活性指标。这阻碍了统一的结构活性关系的构建。近日，柏林工业大学Fabio Dionigi，普渡大学Zhenhua Zeng等通过实验与计算结合研究了碱性条件下定义明确的3d过渡金属结晶LDHs的固有OER活性。
本文要点：
1）作者通过新开发的具有原子结构控制的合成策略，获得了一系列结晶的α-MA（II）MB（III）LDH和β-MA（OH）2电催化剂（MA = Ni，Co和MB = Co，Fe，Mn）。
2）作者通过电化学活性表面积归一化进一步推导了它们的固有活性，发现了这一趋势：NiFe LDH，CoFe LDH，无Fe含钴催化剂和无Fe-Co镍基催化剂。
3）理论反应性模型研究表明，固有活性趋势源自反应中心的双金属位点性质，这导致化合物依赖性协同作用；以及各种比例关系，这些关系可用于设计性能更高的催化剂。
Fabio Dionigi, et al. Intrinsic Electrocatalytic Activity for Oxygen Evolution of Crystalline 3d‐Transition Metal Layered Double Hydroxides. Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202100631
