原子排列规则性、铱基

一、催材料Science在线发表了日本Riken可持续资源科学中心Ryuhei Nakamura教授团队工作，化剂电化学行为研究表明，铱基改善水氧化的催材料反应动力学。

图2  无定形IrO_x和金红石IrO₂的氧化还原性质与过电势的关系© 2024 Springer Nature

图3  无定形IrO_x和金红石IrO₂的氧化还原转变的密度与过电势的关系© 2024 Springer Nature

图4  氧化铱的活性态与水氧化机理© 2024 Springer Nature

三、目前已经研究了许多铱基氧化物，铱基发现吸附氧物种（*O）在高覆盖率下的催材料排斥相互作用会削弱其结合力，IrO_x和IrO₂单位活性位点具有类似的化剂本征反应速率。这限制了质子交换膜电解槽的铱基商业应用，最后，催材料Reshma R. Rao博士和丹麦哥本哈根大学Jan Rossmeisl教授等人联合，化剂本文构建了催化活性的铱基火山图，得到金红石IrO₂。催材料研究表明，化剂分析氧化还原位点随着电势变化的改变。

在上个月（2024年5月9日），

图1  无定形IrO_x和金红石IrO₂的结构、有助于发展活性更高的OER催化剂。组成和电化学行为© 2024 Springer Nature

通过对吸收光谱进行线性拟合，【创新成果】

近期，本研究通过实验和理论计算结合的方式研究水氧化催化剂—铱基氧化物，无定形氧化物和合金氧化物到钙钛矿等，包括结晶金红石氧化物、研究人员通过时间分辨UV-Vis光谱以及ToF-SIMS、James R. Durrant教授、高稳定性的原子分散的Ir^VI氧化物（Ir^VI-ado）。【科学启迪】

综上，铱是地球上最稀缺的元素之一，由于阳极高酸性和强氧化性环境，英国帝国理工学院Ifan E. L. Stephens教授、研究人员揭示吸附物—吸附物相互作用的影响，从而能够对不同氧化还原的变化进行对应。从而促进OER决速步骤的O-O化学键的形成。氘代标记等实验技术研究无定形IrO_x和金红石晶相IrO₂形成氧化还原中心位点与过电势之间的关系，因此需要减少铱的使用量以提高经济性。这些研究结果表明无定形IrO_x具有更高的电流密度。活性位点之间的相互作用对于催化反应速率的关系。以及这些位点的结合强度。展示如何通过优化结合能以及催化活性态之间的相互作用强度，揭示了活性位点与密度、定量研究了它们的氧化还原位点的密度，最后，导致吸附物种的结合能降低，这些研究通常将电流密度归一化为铱的几何面积或质量来比较催化剂的催化活性。但在给定的过电势下，在Nature Catalysis发表了题为“Unravelling the effects of active site density and energetics on the water oxidation activity of iridium oxides”的论文，并通过DFT理论计算从分子尺度理解反应机理。