中科大Angew：M-N-C单原子OER催化剂的动态结构

纳米技术

2024-06-15

M-N-C单原子OER催化剂得到广泛研究，但是M-N-C的本征热力学不稳定性与表观催化稳定性之间的矛盾一直被人们忽略。

有鉴于此，中国科学技术大学王功名教授、方延延、谢玉芳等设计了不同pH导致金属原子腐蚀实验和XAS光谱表征，观测发现M-N-C催化剂在OER反应过程发生结构重构现象，揭示了M-N-C的OER反应真实催化活性位点结构。

本文要点

(1)

通过DFT理论计算结合，发现当存在OH*吸附物种导致Ni-N配位结构被打破，并且形成Ni-O配位结构。形成的Ni-O配位结构式碱性OER电催化反应的真实活性位点，Ni-O结构在碱性环境稳定，但是在酸性环境不稳定，这个研究结果揭示了目前人们对于M-N-C催化剂认识存在的争议。

(2)

通过理解M-N-C催化剂的本征结构不稳定性与催化剂的稳定性之间的关系有助于设计单原子OER电催化剂。

参考文献

Gongming Wang, Jinyan Cai, Xiaobin Hao, Zenan Bian, Yishang Wu, Cong Wei, Xuanwei Yin, Bo Liu, Ming Fang, Youming Lv, Yufang Xie, Yanyan Fang, Elucidating the discrepancy between the intrinsic structural instability and the apparent catalytic steadiness of M-N-C catalysts toward oxygen evolution reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202409079

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202409079