近日，北京化工大学王峰教授、张正平教授课题组在国际期刊Small Methods (影响因子：14.118) 上发表题为“Quenching as a route to defect-rich Ru-pyrochlore electrocatalysts towards the oxygen evolution reaction”的研究工作。该工作利用无氧环境下的液氮淬火方式，在Y₂Ru₂O₇ (YRO)的晶体结构中构建丰富的缺陷位点，改变了Ru的电子结构，有效增加了电化学活性表面积，从而提高了其在催化酸性氧析出反应的活性和稳定性。

钌基烧绿石类的高温金属氧化物作为氧析出(OER)催化剂被广泛研究，有望替代IrO₂成为PEM电解水装置的阳极催化材料。在此类氧化物中引入固有缺陷位点可以调节表面/界面微环境，改变电催化过程中的物理或化学吸附，从而增强电化学活性。但这类材料通常涉及到高温制备，具有较强的金属-氧键和自净化效应，如何在这类材料中引入大量的本征缺陷位点是提升其OER性能的关键问题。

该工作使用了液氮淬火的传统材料处理工艺，在YRO中构造了大量的缺陷位点。淬火过程涉及到瞬时急速冷却，根据材料平衡空位浓度与温度之间的关系，无氧环境中的急速冷却处理可将高温下的高浓度缺陷位点保存至室温，从而实现这类高温氧化物纳米材料的表面缺陷构造，所得到的催化剂(D_rich-YRO)在酸性介质中表现出优异的OER催化活性和稳定性。

该文章第一作者为北京化工大学博士研究生刘彤彤，王峰教授和张正平教授为本文共同通讯作者，北京化工大学为唯一完成单位。本研究工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费等项目的资助。

文章信息：Tongtong Liu, Shaoxuan Yang, Jingyu Guan, Jin Niu, Zhengping Zhang* and Feng Wang*. Quenching as a route to defect-rich Ru-pyrochlore electrocatalysts towards the oxygen evolution reaction. Small Methods, 2021, DOI: 10.1002/smtd.202101156.

全文链接：https://doi.org/10.1002/smtd.202101156.