【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20230459
通过Adams方法成功制备MnO2-0.39IrOx(0.39为Ir/Mn的原子比)催化剂并将其用于酸性介质中高效析氧反应(OER)。电化学测试发现,MnO2-0.39IrOx仅需253 mV的过电势即可驱动10 mA·cm-2的水氧化电流密度,并可稳定运行200 h。在1.50 V(vs RHE)电势下,MnO2-0.39IrOx的贵金属Ir的质量活性为61.3 mA·mg-1,是IrO2的35.8倍,说明MnO2掺杂大大提升了贵金属利用率。结构分析发现MnO2-0.39IrOx独特的片状结构大幅度提高了催化剂的电化学活性表面积,并且Ir位点与Mn位点之间存在一定的电子相互作用。催化过程分析表明,MnO2-0.39IrOx表面出现一定的重构现象,并且Mn组分对Ir位点的化学环境实现了持续优化,从而实现了催化剂的高效酸性OER性能。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240165
采用一种简单的策略,以未去除模板剂的原粉介孔二氧化硅KIT-6(TOK)为载体,利用模板剂和二氧化硅壁之间的限阈空间来制备单原子催化剂(SACs)。通过固相研磨将含Mn前驱体引入TOK的固有限阈空间后,Mn SACs可在热处理过程中迅速生成。密度泛函理论计算和实验数据表明,Mn原子被载体上的Si—OH基团所锚定,并以Mn—O—Si的形式存在。将得到的Mn SACs应用于电催化析氧反应,实验结果显示,与在没有限阈空间载体中合成的对比样品相比,Mn SACs表现出更出色的催化性能。