为了实现更加清洁和可持续的社会，人们认为通过绿氢作为能源替换目前的化石燃料能够解决该问题。通过太阳能、风能提供能量实现质子交换膜分解水，为实现“零碳排放”提供可能。通过质子交换膜水分解（PEM-WE）制氢反应与阳极上的产氧反应电催化剂有关，阳极OER反应是分解水的关键步骤。

因此发展新型OER催化剂非常重要，目前Ir仍然是无法替代的高性能OER催化剂，因此提高Ir催化剂的OER催化活性非常必要，比如人们发展了提高催化剂的比表面积、降低催化剂粒径、调节催化剂的形貌、调控纳米粒子结晶度（形成无定形结构提高催化活性）、设计核壳结构催化剂、Ir合金化（与Ru、Ni、Co、Cu）调控催化反应活性等方法。

有鉴于此，诺瓦戈里奇大学（University of Nova Gorica）Anja Lončar、Nejc Hodnik等报道发展了一种智能的改善Ir催化剂利用和稳定的方法。通过将Ir纳米粒子修饰在导电性基底TiON_x上，随后将Ir/TiON_x纳米粒子分散在碳基基底上，而且在Ir纳米粒子表面包裹Cu保护层，随后在催化剂预处理过程除去Cu保护层，这种作用实现了OER催化活性提高35 %。本文实现了重要的突破，在不降低催化剂稳定性的条件中，提高Ir催化剂的质量活度。

本文要点：

（1）

通过相关表征，发现催化剂上的表面Cu包覆层有效的改善了Ir催化剂的质量活度、催化剂耐久性。作者发现Ir的表面修饰Cu包裹层能够有助于更小的Ir纳米粒子表现更高的Ir比表面积，能够通过较强的金属-基底相互作用提高Ir纳米粒子的稳定性。未修饰Cu包覆层的Ir纳米粒子达到3-4 nm，修饰Cu保护层的Ir纳米粒子为2-3 nm。

（2）

作者通过电化学OER反应测试、催化剂稳定性、催化剂结构变化测试考察这种Ir/CuTiON_x/C催化剂中的Ir催化剂与没有Cu保护包裹层的相似Ir/TiON_x/C催化剂性能比较。通过XRD、XPS、TEM等表征技术对Ir/CuTiON_x/C、Ir/TiON_x/C两种催化剂的催化活性进行比较，通过流动电解池和ICP表征对电催化反应过程中催化剂溶解效应情况进行在线表征。

参考文献

Anja Lončar*, Daniel Escalera-López, Francisco Ruiz-Zepeda, Armin Hrnjić, Martin Šala, Primož Jovanovič, Marjan Bele, Serhiy Cherevko, and Nejc Hodnik*, Sacrificial Cu Layer Mediated the Formation of an Active and Stable Supported Iridium Oxygen Evolution Reaction Electrocatalyst, ACS Catal. 2021, 11, 12510–12519

DOI: 10.1021/acscatal.1c02968

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c02968