中科科优硅包银纳米颗粒赋能原位 SERS，助力电催化析氧机理研究
中科科优硅包银纳米颗粒赋能原位 SERS，助力电催化析氧机理研究
作者：郭开锦，李明亮，刘亚浩等 出处：Journal of Materials Chemistry A, 2025, 13, 20905
原位表面增强拉曼光谱（SERS）是解析电催化析氧（OER）反应中间体、揭示晶格氧机理（LOM）的核心表征手段，而高性能 SERS 增强试剂是获取微弱中间物种信号的关键。在 Ni‑Fe‑V 氢氧化物电催化剂的原位电化学 SERS 测试中，研究团队选用中科科优 Ag@SiO₂（硅包银）纳米颗粒拉曼增强试剂，成功捕获 640‑970 cm⁻¹ 区间超氧中间体 (-O₂⁻) 特征信号，直接证实晶格氧参与 OER 循环，为 AEM 与 LOM 协同机理提供直接实验证据。
图注： 图 1 原位 SERS 测试谱图，检测‑O₂⁻中间体信号
二氧化硅包银以银为内核、二氧化硅为外壳，既保留银纳米颗粒优异等离子体增强 效应，又凭借二氧化硅保护层隔绝银与电解液、催化剂直接接触，规避银氧化溶出、干扰电催化体系。产品银核粒径约 130 nm，二氧化硅壳层厚度 3 nm，水分散体系分散均匀，适配碱性电解环境，有效提升微弱中间体拉曼信号强度，解决原位电化学测试信号弱、背景干扰大的难题。
图 2硅包银颗粒合成与 SERS 增强原理示意图
借助该增强材料，该研究证实电沉积制备 NiFeV 预催化剂经电化学活化后，大部分钒溶出，生成 V 掺杂 FeOOH/NiOOH 异质结构，产生丰富氧空位，同时触发吸附质演化与晶格氧双路径协同催化。催化剂在 10 mA cm⁻² 过电位仅 200 mV，50 mA cm⁻² 可稳定运行 750 h，为设计 LOM 型高性能析氧催化剂提供新思路。
中科科优硅包银纳米颗粒可定制银核尺寸、二氧化硅壳层厚度，广泛适配电催化、能源催化原位 SERS 科研，助力催化反应动态过程解析。
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