王峰/张正平AFM：Pb诱导微应变促进焦绿石简便合成和结构调控，增强酸性OER活性

开发高效、稳定、经济的析氧反应(OER)电催化剂可以提高电解水等电解技术的性能。金属氧化物，特别是双金属氧化物(A_xB_yO_z，具有长排列的有序晶体结构，其中A位点是非活性金属阳离子，B位是活性金属阳离子)由于其相对较低的成本和稳定的高活性，是有希望的候选者。其中，钌酸焦绿石(A₂Ru₂O₇)因其无Ir特性和在酸性水氧化中的潜在性能而受到特别关注。但高温(≈1100 °C)和长时间焙烧(超过12 h)限制了其可设计的几何构型和组成调控，进一步降低了其技术和经济可行性。

基于此，北京化工大学王峰和张正平等提出了一种节能和省时的方法，在较低的煅烧温度(600 °C)和较短的煅烧时间(6 h)下，通过Pb离子诱导的A位取代来制备焦绿石型钌酸钇(Y₂Ru₂O_7-δ，YPRO)。

具体而言，作为相对原子质量最大的稳定元素，Pb及其阳离子具有较大的原子/离子半径；同时，Pb的低熔点使得Pb取代过程具有较大的热膨胀系数和较低的表面能。Pb离子的引入会在煅烧过程中产生局部表面压缩，从而提供额外的驱动力来克服有序相变的阻力，降低了YPRO的合成温度和时间。

由于低温合成的优势，与高温(1000 °C)制备的无取代焦绿石型钌酸钇(YRO)相比，Pb取代钌酸钇(YPRO)表现出富集的孔隙和有缺陷的几何结构。此外，Pb取代还改变了[RuO₆]单元的几何结构和电子结构，进一步导致了电性能的提高和活性位点数目的增加，从而协同提高了在宽pH条件下的析氧电催化性能。

总的来说，该项工作所提到的取代诱导的相变应力策略可以促进其他复合氧化物在电化学应用中的技术和经济可行性，并为调控高温材料的几何结构和电子结构提供了策略。

Lead-induced microstrain in synthesis and manipulation of porous pyrochlore for boosting oxygen Evolution reaction. Advanced Functional Materials, 2023. DOI: 10.1002/adfm.202306176