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寻找高活性和高稳定性的析氧反应(OER)电催化剂一直是可持续能源应用的一个关键并具有挑战性的环节。然而,由于OER具有缓慢的反应动力学,要提供实际应用所需的电流密度,需要相当大的过电位才能够实现。钙钛矿氧化物作为OER催化剂研究的热点之一,凭借其高度可调的元素组成和电子结构,表现出了高效的OER催化性能。但是目前对钙钛矿OER催化剂的研究局限于立方晶相体系,六方晶系钙钛矿的研究却很少。本文从晶相角度出发,以贵金属掺杂作为主要策略,合成一系列六方晶体结构的钙钛矿氧化物,并研究了它们在OER催化方面的表现:1.以Ba0.9Sr0.1Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF-91)12H相钙钛矿为母体,在B位掺杂少量 Ir 成功合成具有 6H 相的 Ba0.9Sr0.1Co0.8Fe0.1Ir0.1O3-δ(BSCFI-91)。在保持六方晶系的条件下,降低了其形成六方纯相结构的温度,减少了 c方向的层数。与母体BSCF-91相比,BSCFI-91的催化能力显著增强。在碱性1.0 M KOH中,电流密度达到10 mA cm-2时,BSCFI-91仅需要300mV的过电位,明显低于母体BSCF-91的384 mV过电位,同时具有较低的Tafel斜率(61.2 mV dec-1)和长达10小时(h)的OER催化稳定性。与商用RuO2和IrO2、标准的立方钙钛矿Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF-55)以及其他立方晶系钙钛矿相比,BSCFI-91表现出了卓越的OER催化性能。结合X射线衍射图(XRD)精修结果和X射线光电子能谱(XPS)认为其优异的OER催化活性可归因于表面钴价态的还原和O22-/O-相对含量的提升。另外,由DFT计算结果发现Ir掺杂令BSCFI-91的O p带中心向费米能级处移动,这有利于增强BSCFI-91的OER催化能力。2.分别以立方相BSCF-55和六方相BSCF-91为母体合成了一系列低浓度Ir和Ru掺杂的六方钙钛矿氧化物。由XRD可发现BSCF-55掺杂体系多含杂相,晶体结构以10H相为主;BSCF-91掺杂体系晶相较纯,未发现明显杂峰,以6H相为主。电化学测试结果表明,BSCF-91掺杂体系整体OER催化效果优于BSCF-55掺杂体系。结合XPS谱图推断,催化剂催化活性随样品表面的O22-/O-相对含量升高而增强。此外,还探究了合成温度对晶相结构和OER性能的影响,温度升高,c方向层数增加,OER活性略有下降。