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近日，中国科学院院士、中国科学院年夜连化学物理研究所研究员李灿，研究员范峰滔，研究员周潘旺等于电解水析氧催化研究范畴取患上新进展。研究团队成长了原位原子力显微镜—扫描电化学显微镜（AFM-SECM）纳米成像要领，及时展现了钴（Co）基（氧）氢氧化物催化剂于析氧反映（OER）历程中的动态布局重构举动，阐了然真实活性位的形成机制，并实现了催化剂活化历程中“活性位天生”与“晶格氧化调控”两类历程的功效解耦。相干结果发表于《美国化学会志》。

电解水OER动力学迟缓，是制约绿色制氢效率的因素之一。Co基（氧）氢氧化物因资源富厚、机能优良而遭到广泛存眷，但其于反映历程中会发生繁杂的布局重谈判价态演化，真实活性位的形成机制仍不明确，特别是OER前多个氧化还有原历程于催化剂活化中的作用尚缺少深切熟悉。

针对于上述问题，研究团队修筑了具备氯（Cl）局域配位布局的氢氧化钴（Co(OH)2）模子催化剂，并使用自立成长的AFM-SECM联用平台，于纳米标准原位追踪催化剂布局演化、界面电荷传输及活性漫衍。研究发明，活化历程中Cl?脱除了引诱局域布局重谈判电荷从头漫衍，驱动四面体Co位点向端位Co–OH活性布局改变。联合原位X射线接收谱、原位X射线衍射及原位拉曼光谱等多种表征手腕，研究职员进一步展现了Co基催化剂的两阶段活化机制。研究注解，第一阶段对于应真实活性位的天生，是催化活性晋升的决议因素；第二阶段则重要加强活性中央的氧化能力，对于新增活性位孝敬有限。该发明冲破了传统大将催化活性晋升简朴归因在高价Co形成的熟悉。单颗粒标准活性成像注解，该历程不仅激活催化剂边沿位点，还有使活性扩大至原本惰性的基面区域。

该事情从动态布局演化角度展现了Co基析氧催化剂的真实活性来历，成立了活性位天生与电子布局调控之间的联系关系机制，为理解电催化反映中的动态重构历程提供了新思绪，也为高效析氧催化质料的理性设计提供了理论引导。

相干论文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.6c06054