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研究概述

析氧反应(OER)在水电解和可再生能源转换过程中起着关键作用。

描述符用于阐明OER催化材料的结构-性能关系,但每个描述符对特定系统具有特异性。

目前,缺乏有效的描述符来描述离子系统中电子结构与OER性能之间的关系。

基于此,2024年11月18日,浙江大学暴宁钟教授、张玲洁等在国际期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Applicable Descriptors under Weak Metal-Oxygen d-p Interaction for the Oxygen Evolution Reaction》的研究论文。 在此,研究首次揭示,广泛使用的OER描述符,如d带中心和电荷转移能,在以离子键为主的氧化物系统中有效性有限,因为离子相互作用显著增强或抑制催化活性。 此外,提出了针对离子系统的复合描述符,并将这些发现扩展到复杂的多组分和高熵氧化物。 结果表明,金属d带未占据态参数和活跃态参数可以作为离子催化材料的有效OER描述符。 这项工作填补了离子系统中OER描述符的空白,为高效OER催化材料的发展提供了新的理论基础和指导。 图文解读

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图1:在La2Sn2O7中OER反应中中间物质的吸附几何形状

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图2:每个稀土元素的d带的PDOS

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图3:d波段中心的关系

文献信息

Applicable Descriptors under Weak Metal-Oxygen d-p Interaction for the Oxygen Evolution Reaction, Angewandte Chemie International Edition, 2024.