钼掺杂高熵尖晶石氧化物（HEO）实现高效析氧反应（OER）的简易策略及其表面重构机制研究

来自某研究团队的研究人员针对电解水制氢过程中析氧反应（OER）能垒过高的问题，开展了一项关于钼掺杂高熵尖晶石氧化物（Mo-(FeCoNiCrMn)3O4）纳米材料的研究。通过低含量钼掺杂策略，成功实现了晶粒尺寸调控、团聚抑制及电子结构优化，使材料在10和100 mA cm?2电流密度下仅需280与324 mV过电位。原位拉曼技术证实了钼诱导表面重构形成金属氧羟基活性相，该策略还可拓展至其他尖晶石体系，为设计高效高熵电催化剂提供了新思路。

　　

通过电解水制备氢气的过程受到析氧反应（Oxygen Evolution Reaction, OER）高能垒的限制。作为一种新兴氧化物材料，高熵氧化物（High-Entropy Oxides, HEOs）凭借其多元素协同效应，被视为极具潜力的OER电催化剂。本研究提出了一种简易的钼掺杂策略，成功合成了钼掺杂高熵尖晶石氧化物Mo-(FeCoNiCrMn)₃O₄纳米颗粒（Mo-HEO）。有趣的是，仅需低含量钼掺杂即可减小晶粒尺寸、防止颗粒团聚，并调控电子结构。最终，6% Mo-HEO电催化剂表现出卓越的OER性能，在10和100 mA cm^?2电流密度下的过电位分别仅为280 mV和324 mV。通过原位拉曼光谱（in situ Raman spectroscopy）技术，研究团队确认了材料表面尖晶石位点转变为金属氧羟基活性物种的过程，揭示了钼驱动的表面重构机制。此外，钼掺杂作为一种普适性策略，已成功拓展至其他尖晶石氧化物体系并显著提升其催化活性，为开发尖晶石型高熵电催化剂提供了重要方向。