日期：
2023-03-30 14:09:46
来源：顶刊动态收集 编辑：PDR
具有带状形态的亚稳态金属氧化物在能量转换催化方面具有广阔的应用前景，但它们在很大程度上受到其有限的合成方法的限制。 基于此，苏州大学邵琪副研究员（通讯作者）等人 报道了一种空间基团为C2/m的单斜相氧化铱纳米带（IrO2 NRs），空间群为C2/m(12)，不同于具有稳定四方相（P42 /mnm）的金红石型氧化铱（IrO2 ）。 IrO2 NRs中的Ir-O配位多面体保持八面体构型，而八面体亚基的连接处于边共享模式。一种熔融碱机械化学方法提供了一种独特的策略，通过从单斜相K0.25 IrO2 （I2/m(12)）前驱体转化来实现这种层状纳米带结构。 通过DFT计算，作者研究了IrO2 NR上的OER过程。一系列理论计算表明，(100)表面是IrO2 NR的主要OER活性位点，而常规金红石型IrO2 的OER活性位点位于(110)表面。 在DFT计算中，活性Ir原子被暴露出来。IrO2 NR的边-边共享模式，而不是金红石型IrO2 的边-角共享模式，有助于削弱OER中间体的吸附。 此外，金红石型IrO2 (110)表面的电位决定步（PDS）发生在O-OH耦合过程中，即*O + H2 O→*OOH + H+ + e- ，其最大自由能势垒为1.89 eV，而IrO2 NR形成O2 的电位决定步（*OOH→* + O2 + H+ + e- ）的能量变化为1.57 eV。 此外，IrO2NR的理论过电位（η ）为0.34 V，低于金红石IrO2 (110)的理论过电位（0.66 V）。在OER循环过程中，IrO2 NR暴露的Ir原子比金红石型IrO2 的d能带中心低（或O 2p能带中心高），有助于OER中间体的弱吸附，自调节“四-电子”OER过程，使其具有低过电位的平衡自由能。 在本体系中，IrO2 NR具有低d带中心，可能是其高OER活性的主要原因。 Iridium oxide nanoribbons with metastable monoclinic phase for highly efficient electrocatalytic oxygen evolution. Nat. Commun., 2023 , DOI: 10.1038/s41467-023-36833-1. https://doi.org/10.1038/s41467-023-36833-1. 【做计算 找华算】 华算科技专注DFT代算服务、正版商业软件版权、全职海归计算团队，10000+成功案例！计算内容涉及材料结构、掺杂、缺陷、表面能、吸附能、能带、PDOS、反应路径、OER、HER、ORR、CO2RR、NRR、自由能台阶图、火山理论、d带中心、电位、容量、电导率、离子扩散、过渡态+AIMD、HOMO/LUMO、电池材料、电解液、异质结、半导体等。 添加下方微信好友，立即咨询（电话/微信：13129551561 ）：