Nature Commun：从头算分子动力学研究OER反应关键中间体

Nature Commun：从头算分子动力学研究OER反应关键中间体

赤铁矿（Hematite）是重要的OER电催化剂用于光电化学分解水器件的光阳极。但是目前人们对于赤铁矿-水的界面以及水氧化机理并不清楚，限制了人们改善光电催化分解水性能。           

有鉴于此，长安大学李宇亮教授、周朝晖副教授、上海交通大学杨晓伟研究员等以Fe端基的赤铁矿(0001)晶面作为模型，深入研究非溶剂化表面以及溶剂化表面的OER机理。           

本文要点

1）通过DFT+U校正的从头算分子动力学模拟，验证反应的关键中间体，并且提出了几种重要的中间体，以及水溶剂对这些中间体的影响，并且提出整个反应的机理。提出的反应机理能够与光电催化水氧化的实验结果非常好的吻合。              

2）总结了赤铁矿的O2脱附起到的作用，O2吸附能够阻碍活性位点，增加表面疏水性，导致不利于OER反应的路线。 

参考文献

Xu, S., Yang, J., Su, P. et al. Identifying key intermediates for the oxygen evolution reaction on hematite using ab-initio molecular dynamics. Nat Commun 15, 10411 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-54796-9

https://www.nature.com/articles/s41467-024-54796-9

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