ACS Catal：开发用于OER电催化反应的描述符

纳米技术

2021-01-03

和金属催化剂相比，由于氧化物催化剂的电子结构更多的体现出局域性，因此通过计算化学筛选氧化物催化剂有较大难度，同时用于替代复杂DFT计算的更加合适的反应活性描述符比较缺少。有鉴于此，慕尼黑工业大学Mie Andersen等报道了通过描述界面性质的相关代数表达式描述符，用于预测掺杂型RuO₂、IrO₂催化剂在OER催化反应中间体种的吸附焓。构建的描述符的准确性、计算消耗好于以往的描述符。

 本文要点：

（1）

通过压缩感知测量方法（compressed sensing method）SISSO对掺杂型IrO₂、RuO₂催化剂的不同晶面的OER中间体O*、OH*、OOH*的吸附焓进行预测，基于电子结构、立体结构建立了代数表达式。SISSO为通过计算筛选合适的催化剂材料提供了很好的描述符。

（2）

和使用氧吸附焓作为预测反应的标准标度关系相比，开发的这种通过考察局部电荷转移作用的描述符显著改善了标度关系。因此，在对OER电催化反应的理论过电势预测中，误差达到0.2 V。

参考文献

Wenbin Xu, Mie Andersen*, and Karsten Reuter, Data-Driven Descriptor Engineering and Refined Scaling Relations for Predicting Transition Metal Oxide Reactivity, ACS Cata. 2021, 11, 734–742

DOI: 10.1021/acscatal.0c04170

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c04170