四川
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氧空位在增强电催化性能中的作用机理主要体现在以下几个方面：
1. 电荷传输调控：
氧空位通过降低电荷传输阻力，增强催化剂的电荷传输能力。 例如，在镍铁层状双氢氧化物(NiFeLDHs)中，氧空位工程将电荷传输阻力降低了1-2个数量级，显著提升了活性位点在析氧反应(OER)催化中的利用率。
图1 Ov-poor NiFe LDHs和Ov-rich NiFe LDHs的电子结构
本研究结合NiFeOOH的n型半导体性质，并通过原位UV-vis分析和DFT计算证明了氧空位可以作为电子供体，将额外的离域电子注入导带，从而增加电荷载流子密度和迁移率。优越的电子输运提高了活性位点的利用效率，从而提高了催化活性。
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c05783
2. 电子结构调控：
氧空位通过构造有利的亚能级，促进电子的传输。 例如，在Pd-TiO2界面，氧空位诱导Pd纳米颗粒表面形成富电子区域，促进甲酸盐电氧化过程中Pd活性位点上Had的脱附。
3. 氢溢流增强：
在Pd-TiO2催化剂中， 氧空位通过增强氢溢流效应，削弱Had的吸附，从而提高性能 。氧空位的引入促进了TiO2向Pd NPs的电荷转移，导致表面富电子的Pd NPs形成，进而削弱Had的吸附。
图2 理论计算方法探究了氧空位引入对FOR性能提升的机理
通过向TiO2载体中引入氧空位，增加Pd NPs向TiO2载体的氢溢流效应，削弱在FOR过程中Pd催化剂上Had的吸附，从而提高FOR性能。
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.3c01426
4. 界面非对称氧空位：
在氧化物负载金属催化剂中， 界面非对称氧空位 被认为是O2活化反应的活性位点。 氧空位的局域电子扰动效应 有助于促进O2的活化，为氧化还原催化剂的理性设计提供依据。
通过实验及理论计算，阐明了界面非对称氧空位的局域电子扰动受界面电子转移和掺杂M离子d/f轨道上的价电子离域的影响。
https://doi.org/10.1021/acscatal.3c06234
这些机制共同作用，使得氧空位成为增强电催化性能的有效策略。
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