近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所太陽能研究部太陽能制儲(chǔ)氫材料與催化研究組研究員章福祥團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)合成了單原子銥修飾鎳合金催化劑（Ir1Ni），用于堿性電解水析氫、析氧，具有水分子活化與H-H、O-O偶聯(lián)功能，降低了析氫（0.7eV，U=-1.0V）與析氧（0.85eV, U=1.23V）的過電勢。

太陽能光催化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)太陽能至化學(xué)能轉(zhuǎn)化的重要方式之一，而高效助催化劑的開發(fā)是實(shí)現(xiàn)高效光化學(xué)轉(zhuǎn)化的重要一環(huán)。近年來，章福祥團(tuán)隊(duì)致力于通過電催化劑的優(yōu)化設(shè)計(jì)開發(fā)高效光催化助催化劑，在電催化析氫、電催化析氧等催化劑設(shè)計(jì)合成與機(jī)理研究方面取得了系列進(jìn)展。

本工作設(shè)計(jì)合成了MoO₂氧化物負(fù)載的單原子銥修飾鎳合金電催化劑（Ir₁Ni@MoO₂），展示了優(yōu)異的堿性電解水析氫（48.6mV，-10mA/cm²）、析氧（280mV，10mA/cm²）性能。原位表征和密度泛函理論計(jì)算結(jié)果表明，Ir₁/Ni界面可降低氫結(jié)合能，而Ir單原子修飾可促進(jìn)Ni物種的表面重構(gòu)進(jìn)而提高OH中間物種的覆蓋度，降低OER的速控步電勢。單原子Ir₁Ni合金催化劑的開發(fā)，有望作為助催化劑用于高效太陽能光化學(xué)轉(zhuǎn)化，降低貴金屬含量，為綠氫制備規(guī)?；於ɑA(chǔ)。

相關(guān)研究成果以Single Atom Iridium Decorated Nickel Alloys Supported on Segregated MoO₂?for Alkaline Water Electrolysis為題，發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced?Materials）上。研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院及北京光源等的支持。

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大連化物所開發(fā)出高效堿性電解水單原子合金催化劑