ACS Catalysis：负载型和非负载型IrOx电催化剂的析氧反应活性和稳定性基准

Nanoyu

2021-03-19

通过减小用于电催化缓慢析氧反应（OER）的氧化铱（IrO_x）颗粒的尺寸可以提高聚合物电解质膜水电解（PEMWES）的性能。

近日，为了证实该策略的有效性，法国萨瓦大学Frédéric Maillard报道了建立了18个负载型和非负载型IrO_x型催化剂库，并采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和电化学方法确定了它们的稳定值（S数）。

文章要点

1）负载型IrO_x纳米催化剂比无负载型微米级催化剂（如商用IrO₂或多孔IrO_x微颗粒）具有更高的OER催化活性，但其稳定性较差。

2）钽掺杂的氧化锡（TaTO）作为负载型IrO_x纳米颗粒的载体比锑掺杂的氧化锡（ATO）和炭黑（Vulcan XC72）载体更稳定。

3）空气气氛下对催化剂进行热退火会降低其OER活性，但提高了稳定性。热退火对微米和纳米IrO_x颗粒均具有有利作用，同时导致Ir原子溶解速率比未退火的催化剂低1个数量级。无载体多孔IrO_x微颗粒在450 °C空气中热退火后，OER活性和稳定性实现了最佳平衡。

研究结果为指导哪些材料种类和策略最有可能持续地提高OER效率，同时有助于降低PEMWE器件的成本提供了指导。

参考文献

Oxygen Evolution Reaction Activity and Stability Benchmarks for Supported and Unsupported IrO_x Electrocatalysts Camila Daiane Ferreira da Silva, ACS Catal. 2021

DOI: 10.1021/acscatal.0c04613

https://doi.org/10.1021/acscatal.0c04613