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在電解水析氧反應(yīng)(OER)過程中，角共享氧化物通常會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)重構(gòu)，這導(dǎo)致在催化劑中引入動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的活性位點(diǎn)具有挑戰(zhàn)性的。

南京工業(yè)大學(xué)邵宗平、周嵬等報(bào)道了一種具有面共享結(jié)構(gòu)的一維5H多形體Ba₅Bi_0.25Co_3.75FeO_14-δ氧化物，其能夠在堿性介質(zhì)中高效穩(wěn)定電催化OER。

邵宗平/周嵬AM: 面共享結(jié)構(gòu)的一維5H多形體用于高效穩(wěn)定電催化水氧化

受益于具有三對(duì)組合鍵的穩(wěn)定的共面結(jié)構(gòu)，Ba₅Bi_0.25Co_3.75FeO_14-δ即使在高OER電位下也能保持其局部結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，在110小時(shí)內(nèi)該催化劑性能下降可忽略不計(jì)。

此外，Ba₅Bi_0.25Co_3.75FeO_14-δ中較高的Co價(jià)和較小的軌道帶隙使其具有比其角共享對(duì)應(yīng)物(Ba₂Bi_0.1Sc_0.2Co_1.3Fe_0.4O_6-δ[Sc0.2])更好的電子傳輸能力，在0.1 M KOH溶液中，在10 mA cm^-2電流密度下的過電位為308 mV。

進(jìn)一步的機(jī)理研究表明，共面Ba₅Bi_0.25Co_3.75FeO_14-δ中晶格氧位點(diǎn)之間的距離較短，可以通過空間誘導(dǎo)效應(yīng)加速去質(zhì)子化步驟(*OOH + OH^– = *OO + H₂O + e^–)，以促進(jìn)晶格氧參與反應(yīng)。

在這項(xiàng)工作中，作者不僅發(fā)現(xiàn)了一種具有優(yōu)異OER性能的新型一維共享面氧化物，而且還為可持續(xù)能源系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和活性位點(diǎn)的合理設(shè)計(jì)提供新思路。

Exceptionally robust face-sharing motifs enable efficient and durable water oxidation. Advanced Materials, 2021. DOI: 10.1002/adma.202103392

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/11/db64ba4137/

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