Abstract The widespread use of proton exchange membrane water electrolysis requires the development of more efficient electrocatalysts containing reduced amounts of expensive iridium for the oxygen evolution reaction (OER). Here we present the identification of 6H-phase SrIrO 3 perovskite (6H-SrIrO 3 ) as a highly active electrocatalyst with good structural and catalytic stability for OER in acid. 6H-SrIrO 3 contains 27.1 wt% less iridium than IrO 2 , but its iridium mass activity is about 7 times higher than IrO 2 , a benchmark electrocatalyst for the acidic OER. 6H-SrIrO 3 is the most active catalytic material for OER among the iridium-based oxides reported recently, based on its highest iridium mass activity. Theoretical calculations indicate that the existence of face-sharing octahedral dimers is mainly responsible for the superior activity of 6H-SrIrO 3 thanks to the weakened surface Ir-O binding that facilitates the potential-determining step involved in the OER (i.e., O* + H 2 O → HOO* + H + + e ¯ ).

We demonstrate the great feasibility of MBenes as a new class of tandem catalysts for electrocatalytic nitrate reduction to ammonia (NO3 RR). As a proof of concept, FeB2 is first employed as a model MBene catalyst for the NO3 RR, showing a maximum NH3 -Faradaic efficiency of 96.8 % with a corresponding NH3 yield of 25.5 mg h-1 cm-2 at -0.6 V vs. RHE. Mechanistic studies reveal that the exceptional NO3 RR activity of FeB2 arises from the tandem catalysis mechanism, that is, B sites activate NO3- to form intermediates, while Fe sites dissociate H2 O and increase *H supply on B sites to promote the intermediate hydrogenation and enhance the NO3- -to-NH3 conversion.

Abstract The 3D NiO hollow sphere/reduced graphene oxide (rGO) composite was synthesized according to the coordinating etching and precipitating process by using Cu 2 O nanosphere/graphene oxide (GO) composite as template. The morphology, structure, and composition of the materials were characterized by SEM, TEM, HRTEM, XPS, and Raman spectra, and the electrochemical properties were studied by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and amperometry. Moreover, the electrochemical activity of the composite materials with different morphologies were also investigated, which indicating a better combination of the NiO hollow sphere and the rGO. Used as glucose sensing material, the 3D NiO hollow sphere/rGO composite modified electrode exhibits high sensitivity of ~2.04 mA mM −1 cm −2 , quick response time of less than 5 s, good stability, selectivity, and reproducibility. Its application for the detection of glucose in human blood serum sample shows acceptable recovery and R.S.D. values. The outstanding glucose sensing performance should be attributed to the unique 3D hierarchical porous superstructure of the composite, especially for its enhanced electron-transfer kinetic properties.

The electrochemical nitrate reduction to ammonia reaction (NO3RR) has emerged as an appealing route for achieving both wastewater treatment and ammonia production. Herein, sub-nm RuOx clusters anchored on a Pd metallene (RuOx/Pd) are reported as a highly effective NO3RR catalyst, delivering a maximum NH3-Faradaic efficiency of 98.6% with a corresponding NH3 yield rate of 23.5 mg h–1 cm–2 and partial a current density of 296.3 mA cm–2 at −0.5 V vs RHE. Operando spectroscopic characterizations combined with theoretical computations unveil the synergy of RuOx and Pd to enhance the NO3RR energetics through a mechanism of hydrogen spillover and hydrogen-bond interactions. In detail, RuOx activates NO3– to form intermediates, while Pd dissociates H2O to generate *H, which spontaneously migrates to the RuOx/Pd interface via a hydrogen spillover process. Further hydrogen-bond interactions between spillovered *H and intermediates makes spillovered *H desorb from the RuOx/Pd interface and participate in the intermediate hydrogenation, contributing to the enhanced activity of RuOx/Pd for NO3–-to-NH3 conversion.