具有帶狀形態(tài)的亞穩(wěn)態(tài)金屬氧化物在能量轉(zhuǎn)換催化方面具有廣闊的應(yīng)用前景，但它們在很大程度上受到其有限的合成方法的限制。
基于此，蘇州大學(xué)邵琪副研究員（通訊作者）等人報道了一種空間基團為C2/m的單斜相氧化銥納米帶（IrO2NRs），空間群為C2/m(12)，不同于具有穩(wěn)定四方相（P42/mnm）的金紅石型氧化銥（IrO2）。IrO2NRs中的Ir-O配位多面體保持八面體構(gòu)型，而八面體亞基的連接處于邊共享模式。一種熔融堿機械化學(xué)方法提供了一種獨特的策略，通過從單斜相K0.25IrO2（I2/m(12)）前驅(qū)體轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)這種層狀納米帶結(jié)構(gòu)。通過DFT計算，作者研究了IrO2NR上的OER過程。一系列理論計算表明，(100)表面是IrO2NR的主要OER活性位點，而常規(guī)金紅石型IrO2的OER活性位點位于(110)表面。在DFT計算中，活性Ir原子被暴露出來。IrO2NR的邊-邊共享模式，而不是金紅石型IrO2的邊-角共享模式，有助于削弱OER中間體的吸附。此外，金紅石型IrO2(110)表面的電位決定步（PDS）發(fā)生在O-OH耦合過程中，即*O + H2O→*OOH + H+ + e-，其最大自由能勢壘為1.89 eV，而IrO2NR形成O2的電位決定步（*OOH→* + O2 + H+ + e-）的能量變化為1.57 eV。此外，IrO2NR的理論過電位（η）為0.34 V，低于金紅石IrO2(110)的理論過電位（0.66 V）。在OER循環(huán)過程中，IrO2NR暴露的Ir原子比金紅石型IrO2的d能帶中心低（或O 2p能帶中心高），有助于OER中間體的弱吸附，自調(diào)節(jié)“四-電子”O(jiān)ER過程，使其具有低過電位的平衡自由能。在本體系中，IrO2NR具有低d帶中心，可能是其高OER活性的主要原因。Iridium oxide nanoribbons with metastable monoclinic phase for highly efficient electrocatalytic oxygen evolution. Nat. Commun., 2023, DOI: 10.1038/s41467-023-36833-1.https://doi.org/10.1038/s41467-023-36833-1.
