南工大/港理工AFM: 角共享和边缘共享结构相结合，实现高效水氧化

开发高效稳定的OER催化剂以降低电力消耗是推动水电解实际应用最关键的问题之一。受角共享结构的有效电子传输能力和边缘共享单元的低空间位阻的启发，将角共享和边缘共享结构相结合，理论上可以发挥双重优势，以进一步提高OER效率。

近日，南京工业大学邵宗平、周嵬和香港理工大学管大秦等通过Co-位点富集方法合成了一种独特的自组装杂化SrCo_0.55Fe_0.5O_3-δ纳米棒，该纳米棒由角共享SrCo_0.5Fe_0.5O_3-δ相和边缘共享Co₃O₄相组成。

实验结果表明，在0.1 M和1.0 M KOH溶液中，自组装混合相SrCo_0.55Fe_0.5O_3-δ纳米棒(H-SCF0.55)在10 mA cm^-2电流密度下的过电位分别仅需要310 mV和290 mV，优于纯的SrCo_0.5Fe_0.5O_3-δ和Co₃O₄相以及迄今为止报道的许多其他钴基氧化物。

此外，通过XAS、XANES和EXAFS光谱，揭示了混合相H-SCF0.55纳米棒具有高Co价态和短的Co-Co/Fe活性位点距离，以触发有利的LOM过程，从而表现出有效的OER活性。

进一步系统的实验机理研究和理论计算表明，混合H-SCF0.55纳米棒中的边缘共享结构单元有助于促进LOM的去质子化步骤，而共享角结构基序可以加速LOM催化过程中的电子传输，引发独特的协同效应和不同寻常的LOM催化反应途径。

总的来说，这项通过结合基础材料基因组构建高效混合相纳米材料的工作将为合理设计用于各种反应和应用的高活性材料提供了指导。

Combined Corner-Sharing and Edge-Sharing Networks in Hybrid Nanocomposite with Unusual Lattice-Oxygen Activation for Efficient Water Oxidation. Advanced Functional Materials, 2022. DOI: 10.1002/adfm.202207618

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