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探索新材料在材料科學(xué)領(lǐng)域是必不可少的。特別是，尋找具有最大原子利用率、理想活性和理想穩(wěn)定性的催化應(yīng)用最佳材料需要材料結(jié)構(gòu)的智能設(shè)計(jì)。

近日，蘇州大學(xué)邵名望教授、李有勇教授和邵琪副研究員，廈門大學(xué)黃小青教授以及美國亞利桑那州立大學(xué)楊世賾研究員（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種通過機(jī)械化學(xué)和強(qiáng)堿性介質(zhì)中的熱處理相結(jié)合的合成策略，合成了金屬氧化銥烯：1T相-二氧化銥（1T-IrO₂），并將其應(yīng)用于電化學(xué)催化水氧化反應(yīng)。

該材料在酸性電解質(zhì)中以10 mA cm_geo^-2的速度表現(xiàn)出較高的OER活性，過電位低至197 mV。在1.50 V vs RHE電壓下，其實(shí)現(xiàn)了4.2 s_UPD^-1（3.0 s_BET^-1）的高轉(zhuǎn)換頻率。

此外，1T-IrO₂在質(zhì)子交換膜裝置中以250 mA cm_geo^-2的高電流密度下經(jīng)126 h計(jì)時(shí)電位測量后也僅顯示出少量降解。

通過密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，1T-IrO₂中的Ir活性位在*OH形成過程中提供了最佳的自由能，從而提高了性能。這種1T-氧化金屬烯材料的發(fā)現(xiàn)將為催化和其他應(yīng)用提供新的機(jī)會(huì)。

Iridium metallene oxide for acidic oxygen evolution catalysis. Nat. Commun., 2021, DOI: 10.1038/s41467-021-26336-2.

https://doi.org/10.1038/s41467-021-26336-2.

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