雜陰離子材料表現出極大的結構多樣性，具有可調的電學、磁學和光學性質，為材料設計提供了巨大的機會。在這一材料家族中，鈣鈦礦型氧化物氮化物將具有不同尺寸、電負性和電荷的富含地球的氮融入氧化物中，從而實現了一種獨特的方法來調節金屬陰離子共價性和金屬陽離子電子態的能量，實現了鈣鈦礦型氧化物可能無法獲得的功能，而鈣鈦礦型氧化物被廣泛用作電催化劑。然而，由於與N配位或處於高價態的後過渡金屬的熱穩定性較差，直接獲得此類材料極具挑戰性。近日，美國西北大學Linsey C. Seitz製備了第一個具有優異HER電催化活性的含貴金屬氧化物鈣鈦礦型電催化劑SrWxIr1−x(O,N)3−δ（SWION）。本文要點
要點1.研究人員採用一系列表徵技術，包括X射線衍射（XRD）、高分辨率透射電子顯微鏡、X射線吸收光譜（XAS）、X射線熒光（XRF）和X射線光電子能譜（XPS），證實銥成功結合到鈣鈦礦氧氮化物晶格中，並發現與氧和氮陰離子的獨特原子配位，以及陰離子空位的形成。
要點2.對照實驗表明，SWION催化劑的高HER活性來源於這些摻入的銥位點。得益於這種獨特的催化劑結構和組成，SWION在0.5 M H2SO4中僅需要8 mV的過電位即可達到10 mA/cm2geo (0.50 mg/cm2催化劑負載量，約12.0 μgIr/cm2的Ir負載量)，並且表現出比商業Pt/C催化劑高4.5倍的質量活性。這項工作為鈣鈦礦氮氧化物提供了新的設計原則，並為新的高性能電催化劑材料家族開闢了研究途徑。Bingzhang Lu, et al, Iridium-Incorporated Strontium Tungsten Oxynitride Perovskite for Efficient Acidic Hydrogen Evolution, J. Am. Chem. Soc., 2022DOI: 10.1021/jacs.2c03617https://doi.org/10.1021/jacs.2c03617加微信群方式：添加編輯微信18065920782，備註：姓名-單位-研究方向（無備註請恕不通過），由編輯審核後邀請入群。原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR
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