JACS：赤铁矿上的Ir单原子，是光解水的催化剂还是旁观者 ？

赤铁矿光阳极上的单原子催化剂（ SAC ）是提高光电化学性能的有效催化剂。它们具有高原子利用率、优异的活性位点。然而， SAC 在赤铁矿光阳极上的具体作用尚未明确。

有鉴于此， 伦敦玛丽女王大学 Ana Belén Jorge Sobrido 通过结合光谱实验和计算机模拟，证明了赤铁矿（ α-Fe ₂ O ₃ /sIr ）光阳极上的单原子铱（ sIr ）催化剂通过捕获赤铁矿中的空穴并为水氧化反应提供活性位点而充当真正的催化剂。

要点2.  密度泛函理论计算揭示了使用 sIr 作为催化中心的水氧化机制是优选途径，因为它显示出比 Fe 位点更低的起始电势。 X 射线光电子能谱表明， sIr 引入了 4d 态的中间隙，这也是快速空穴转移和空穴耗尽的关键。这些综合结果为控制太阳能水氧化的过程以及 SAC 在增强半导体在光辅助反应中的催化性能方面的作用提供了新的见解。

Guo Qian et.al Single-Atom Iridium on Hematite Photoanodes for Solar Water Splitting: Catalyst or Spectator? JACS 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c09974

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c09974

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