近年来，人们开始研究多场耦合，特别是光辅助电催化，以进一步提高析氧反应（OER）的效率。

近日，陕西师范大学刘生忠教授，闫俊青，斯威本科技大学马天翼报道了采用溶剂热法合成了一种负载纳米IrOx颗粒的IrOx@In2O3异质结。

本文要点

要点1.研究人员首次研制了原位 UV–Vis 吸收反应器，用于实时测量 In 和 Ir 前驱体的非均相成核。结果表明， In2O3 颗粒首先完成成核，然后 IrOx 颗粒全部负载到 In2O3 表面。球差校正的 TEM 和 XRD 分析证实，在溶剂热过程中几乎没有 Ir 元素掺杂到 In2O3 晶格中。此外， X 射线光电子能谱（ XPS ）和 X 射线光电子能谱（ XAFS ）测试表明，样品中存在一定数量的 Ir3+ 物种和大量的表面 O 缺陷位点以及吸附的 -OH 基团。 O-EELS 结果表明， -OH 基团主要分布在负载 IrOx 粒子的表面。

要点2.极化曲线表明，与裸In2O3样品和商用合成IrO2样品相比，IrOx@In2O3样品具有最佳的电催化水氧化性能。在电流密度为10 mA/cm2时，过电位为190 mV，塔菲尔斜率为55 mV/dec。这一性能优于文献中报道的基于IrO2的样品。当引入1.8 mW/cm2的弱光时，电流密度为10 mA/cm2和50 mA/cm2时，OER活性分别提高到176 mV和210 mV。随着光照功率的增加，过电位几乎没有变化。原位EIS图表明，与黑暗条件下相比，光照导致界面电阻和溶液电阻明显下降。降低的电阻仅增强了光催化的前导和电辅助OER过程，并且对随后的电催化反应的支配影响很小。

要点3.UPS结果证实了Ef的位移，表明IrOx纳米粒子与In2O3之间存在紧密的接触。此外，密度泛函理论（DFT）计算证实，IrOx负载后d带中心比裸露In2O3负载后的d带中心减小，从而有利于OER。

这项工作将有助于设计基于IrO2的OER材料，从而提高对OER的认识。

Yumei Yang, et al, IrOx@In2O3 heterojunction made of individually crystallized oxides for weak-light promoted electrocatalytic water oxidation, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202112042

https://doi.org/10.1002/anie.202112042

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