电催化剂是向可持续能源技术和化学工艺过渡的基石。操作条件下的表面转变决定了活性和稳定性。然而，表面结构和转变对暴露晶面的依赖性仍然难以捉摸，阻碍了合理的催化剂设计。

近日，杜伊斯堡-埃森大学Rossitza Pentcheva，特温特大学Christoph Baeumer使用电化学测量、X 射线光谱和哈伯德 U 项的密度泛函理论计算，研究了用于水氧化的 LaNiO_3−δ 电催化剂的 (001)、(110) 和 (111) 面。

文章要点

1）研究人员发现 (111) 过电势比其他面低约 30−60 mV。虽然所有三个方向都可能发生表面转变为类似羟基氧化物的 NiOO(H)，但 (111) 的情况更为明显。

2）(001) 和 (110) 的转化层与底层钙钛矿的结构不匹配影响反应过程中 Ni2+ 和 Ni³⁺ 与 Ni⁴⁺ 位点的比例，从而影响反应中间体的结合能，从而导致转化层具有不同的催化活性方面。

参考文献

Füngerlings, A., Wohlgemuth, M., Antipin, D. et al. Crystal-facet-dependent surface transformation dictates the oxygen evolution reaction activity in lanthanum nickelate. Nat Commun 14, 8284 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-43901-z

https://doi.org/10.1038/s41467-023-43901-z