一、研究背景
理解催化剂-电解质界面处界面水分子的结构和动态过程对酸性氧析出反应 (OER) 动力学的影响和对于质子交换膜水电解器的开发至关重要。
二、主要创新点和结论
1. 在此，作者构建了一系列 p 区金属元素 (Ga、In、Sn) 掺杂的 RuO2 催化剂，这些催化剂具有可控的电子结构和 Ru-O 共价性，以研究电化学界面工程对提高酸性 OER 活性的影响。
2. 结合原位衰减全反射表面增强红外吸收光谱测量和理论分析，发现在 Ga-RuO2 表面富含自由 H2O 的局部环境以及从 4 配位氢键水和 2 配位氢键水到自由 H2O 的动态演变，是通过促进溶剂重组来优化电双层中氢键网络的连通性的。
3. 此外，结构有序的界面水分子有利于质子耦合电子在界面上高效转移，从而降低后续解离过程的能垒，提高酸性OER性能。该工作突出了界面水的结构和动态过程对酸性OER的关键作用，并展示了电化学界面工程是设计高性能电催化剂的有效策略。
三、文献信息
Liqing Wu,
Unveiling the Structure and Dissociation of Interfacial Water on RuO2 for Efficient Acidic Oxygen Evolution Reaction
Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202413334.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202413334
