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标题：TuningtheElectronicandStericInteractionattheAtomicInterfaceforEnhancedOxygenEvolution
第一作者：ChenFeng,ZhirongZhang,DongdiWang,YuanKong
通讯作者：曾杰、周仕明
通讯单位：中国科学技术大学
研究内容：
多相催化作用通常发生在催化剂的二维表面或一维界面上，此界面上由两种具有不同物理和化学性质的组分杂化而成，通过电子分布和原子构型来控制反应物的结合从而优化催化性能。这些组分之间的电子交换可以调控界面处的局部电子结构，从而调节反应物的吸附强度。此外，界面原子排列可能提供多个位点，协同改变反应中间体的吸附结构，从而优化反应途径。近年来，单原子催化剂在金属中心周围具有可调的配位环境，从而将多相催化剂的机理研究扩展到原子水平。然而，传统的一维界面的概念和调节机制是否适用于零维单原子仍然难以确定。
在此，作者将单原子铱放置在CoOOH的不同位置，构建两个不同的界面，并研究了它们对析氧反应的影响。
要点1：
将铱单原子掺杂到CoOOH(Ir1/CoOOHlat)的晶格中，导致共享边缘的IrO6和CoO6八面体之间的电子转移，增加了OER中间体在表面的吸附强度。而通过角共享氧将孤立的Ir(OH)6八面体锚定至CoOOH表面则会产生较弱的电子相互作用。但是该材料产生了Ir-OH-Co界面，与含氧中间体形成空间相互作用，以调整它们的吸附。
要点2：
理论计算和实验结果都表明，在OER过程中，表面吸附的铱单原子比晶格掺杂对应的铱单原子创造了一个更有效的界面来调节中间体的吸附。速率决定步骤的能垒从CoOOH的2.09eV降低到Ir1/COOOHlat的1.85eV和Ir1/CoOOHsur的1.65eV。电化学测量结果表明，Ir1/CoOOHsur在电流密度为10mAcm-2时需要mV的过电位，明显低于Ir1/CoOOHlat的mV。
图1、晶格掺杂和表面吸附红外单原子的机理研究。
图2、Ir1/CoOOHlat和Ir1/CoOOHsur的结构表征。
图3、对OER的电催化性能。
图4、原位光谱学表征：(a)Ir1/CoOOHsur在不同外加电位下的原位Raman光谱；(b)CoOOH,(c)Ir1/CoOOHlat和(d)Ir1/CoOOHsur在不同外加电位下的原位ATR–FTIR光谱。
参考文献：
ChenFeng,ZhirongZhang,DongdiWang,YuanKong,JieWei,RuyangWang,PeiyuMa,HongliangLi,ZhigangGeng,MingZuo,JunBao,ShimingZhou,JieZeng.TuningtheElectronicandStericInteractionattheAtomicInterfaceforEnhancedOxygenEvolution.J.Am.Chem.Soc..
DOI:10./jacs.2c.
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