Ir₃Ti₁/g-CN电催化剂

单原子-团簇协同

将单原子与团簇共嵌入氮化碳，平衡关键中间体吸附能，显著降低硝酸盐还原反应过电位。

Ruochen, Zhu · Haoyu, Wang · Kongke, Tang · Xinyuan, Yang · 赵修贤 · 余加源 · 胡日茗

Journal of Energy Chemistry 2026

参数信息

极限电位

-0.22 V

技术优势

过电位更低

Ir₃Ti₁的极限电位达到−0.22 V，相比其他Ir₃M₁组合更接近热力学平衡电位，所需外加电压更小。

协同作用清晰

通过机器学习揭示单原子与团簇的协同机制：团簇的几何构型调控单原子位点活性，单原子的电子结构直接决定团簇位点的反应性。

筛选效率高

DFT结合机器学习系统评估一系列Ir₃M₁催化剂，避免逐一实验试错，加速高性能催化剂发现。

应用场景

• 硝酸盐还原合成氨：用于高效电催化还原硝酸盐合成氨，兼具环境修复与氨生产价值。
• 单原子催化剂设计：提供单原子-团簇协同设计策略，通过机器学习加速筛选高活性组合。
• 氮化碳基催化材料：以g-CN为载体共嵌入Ir₃团簇和单原子，利用其富氮位点稳定金属物种。