铱基OER催化剂，先发Science，再发Nature Catalysis！

主要观点总结

本文研究了质子交换膜电解槽电解水转化绿色氢气过程中的关键技术，由于铱基催化剂的高成本和稀缺性，限制了其商业应用。最近，英国帝国理工学院和丹麦哥本哈根大学的研究人员在Nature Catalysis上发表论文，揭示了活性位点密度和结合能对铱基氧化物催化水氧化反应速率的影响。同时，日本Riken可持续资源科学中心的研究团队也报道了高活性、高稳定性的原子分散的Ir VI 氧化物（Ir VI -ado）。通过理论和实验研究，揭示了活性位点与密度、原子排列规则性等因素的关系，对开发更高效的水氧化催化剂有重要意义。

关键观点总结

关键观点1: 质子交换膜电解槽电解水是转化为绿色氢气的关键技术，但受限于铱基催化剂的高成本和稀缺性。

由于铱基催化剂的高成本和稀缺性，限制了质子交换膜电解槽的商业应用。需要减少铱的使用量以提高经济性。

关键观点2: 英国帝国理工学院和丹麦哥本哈根大学的研究人员揭示了活性位点密度和结合能对铱基氧化物催化水氧化反应速率的影响。

研究人员通过对无定形IrO x 和金红石IrO 2 的研究，定量分析了它们的氧化还原位点的密度和结合强度。发现吸附氧物种在高覆盖率下的排斥相互作用会削弱其结合力，有助于形成OER决速步骤的O-O化学键。

关键观点3: 日本Riken可持续资源科学中心的研究团队报道了高活性、高稳定性的原子分散的Ir VI 氧化物（Ir VI -ado）。

该团队通过电化学沉积和煅烧获得了金红石IrO 2 ，并研究了其与无定形IrO x 的电化学行为和氧化还原性质。发现无定形IrO x 具有更高的电流密度，单位活性位点具有类似的本征反应速率。

关键观点4: 本研究揭示了活性位点与密度、原子排列规则性、活性位点之间的相互作用对于催化反应速率的关系。

通过理论和实验结合的方式，揭示了活性位点与密度、原子排列规则性和活性位点之间相互作用的重要性。该研究成果有助于发展活性更高的水氧化催化剂。

文章预览

0 1 【科学背景】 质子交换膜电解槽电解水是将可再生能源转化为绿色氢气的关键技术。然而，由于阳极高酸性和强氧化性环境，目前可用的催化剂主要限于铱基氧化物，铱是地球上最稀缺的元素之一，其年产量小于9吨。这限制了质子交换膜电解槽的商业应用，因此需要减少铱的使用量以提高经济性。目前已经研究了许多铱基氧化物，包括结晶金红石氧化物、无定形氧化物和合金氧化物到钙钛矿等，这些研究通常将电流密度归一化为铱的几何面积或质量来比较催化剂的催化活性。为了提高电解水的效率，需要了解不同铱基催化剂在活性中心密度和结合能方面的差异及其对催化反应速率的影响。 0 2 【创新成果】 近期， 英国帝国理工学院 Ifan E. L. Stephens 教授、 James R. Durrant 教授、 Reshma R. Rao 博士和丹麦哥本哈根大学 Jan Rossmeisl 教授 等人联合，在 Natu ………………………………