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Water Oxidation Mechanisms of Metal Oxide Catalysts by Vibrational Spectroscopy of Transient Intermediates

机译：金属氧化物催化剂通过瞬态中间体振动磷酸纤维氧化机理

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Water oxidation is an essential reaction of an artificial photosystem for solar fuel generation because it provides electrons needed to reduce carbon dioxide or protons to a fuel. Earth-abundant metal oxides are among the most attractive catalytic materials for this reaction because of their robustness and scalability, but their efficiency poses a challenge. Knowledge of catalytic surface intermediates gained by vibrational spectroscopy under reaction conditions plays a key role in uncovering kinetic bottlenecks and provides a basis for catalyst design improvements. Recent dynamic infrared and Raman studies reveal the molecular identity of transient surface intermediates of water oxidation on metal oxides. Combined with ultrafast infrared observations of how charges are delivered to active sites of the metal oxide catalyst and drive the multielectron reaction, spectroscopic advances are poised to play a key role in accelerating progress toward improved catalysts for artificial photosynthesis.
机译：水氧化是太阳能燃料生成的人造光系统的基本反应，因为它提供了将二氧化碳或质子造成燃料的二氧化碳或质子所需的电子。由于其鲁棒性和可扩展性，地球丰富的金属氧化物是这种反应最具吸引力的催化材料之一，但它们的效率构成了挑战。在反应条件下通过振动光谱获得的催化表面中间体的知识在揭露动力学瓶颈中起着关键作用，并为催化剂设计改进提供了基础。最近的动态红外和拉曼研究揭示了金属氧化物水氧化瞬态表面中间体的分子标识。结合超快红外观察，对金属氧化物催化剂的有源位点并驱动多电元反应的电荷，光谱预处理是为了在加速对人造光合作用的改进催化剂的进展方面发挥关键作用。

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