通訊作者：谷猛

通訊單位：南方科技大學

成果速覽

析氧反應（OER）涉及四電子過程，其反應動力學非常緩慢，這是整個水分解產生氫氣的控速步驟。IrO2是目前較為有效的OER催化劑，但Ir是貴金屬，地球儲量少，用于OER的商業應用顯然是不現實的。為了降低電解水制氫的成本，必須要減少貴金屬催化劑的使用。

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近日，南方科技大學的谷猛報課題組報道了OER催化劑的最新研究成果。以Ni2P為殼，Au為核構建的核殼結構材料為前驅體，通過高溫退火處理，Au完全溶解和擴散到Ni2P殼層中，形成負載在Ni2P上的單個Au原子和Au微小團簇，得到Au@Ni2P電催化劑。采用原位加熱掃描透射電子顯微鏡（STEM）可直接觀測Au溶解擴散的過程，同時證實了Ni2P表面上的Au單原子和Au團簇是OER反應的活性位點。

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該催化劑表現出優異的OER反應活性，是商業IrO2催化劑的16倍。本研究強調了簡單熱處理過程中材料的結構變化對催化活性的影響，從而調控催化劑的催化性能。

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圖文導讀

圖1 Au@Ni2P催化劑形貌結構表征

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圖2 Au@Ni2P催化劑電化學性能表征

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圖3 Au@Ni2P催化劑形貌結構表征

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圖4 Au逐漸溶解擴散在Ni2P層中的原位TEM圖

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文獻信息

Direct Observation of Yolk-Shell Transforming to Gold Single Atoms and Clusters with Superior Oxygen Evolution Reaction Efficiency

(ACS Nano，2019，DOI: 10.1021/acsnano.9b02135)

原文鏈接

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b02135