截至目前，阳极催化剂主要建立在稀缺的铱(Ir)上。寻找地球丰富的替代品或开发Ir负载量最小的催化剂是必需的策略。考虑到全球Ir资源及其对OER的催化性能，极有必要将Ir负载量(从目前的~2mgIr cm^-2降至0.05mgIr cm^-2以下)降低40倍，并提高固有活性，以促进PEM-WE的广泛应用。为了降低Ir的消耗，提高Ir基催化剂的活性，人们已经采取了许多方法，如将Ir分散到廉价的载体中，通过纳米结构操纵表面积，通过浸出将重构的IrOx表面进行工程化。尽管如此，为了保持合理的活性和导电性，仍然需要> 20wt%的负载量。更重要的是，明确评估内在的析氧活性至关重要。OER是一个相当复杂的过程，总是伴随着其他副反应，例如不定形碳氧化、催化剂/载体氧化、材料溶解和电容电流效应，这可能导致催化剂的实际OER活性被高估。因此，OER应始终通过测量实际氧气产量来量化。丹麦技术大学Jens K. Nørskov、Jakob Kibsgaard课题组合作，以稳定的Ta₂O₅纳米团簇为基质，开发了一种铱钽氧化物(Ir-Ta-O)催化剂用于OER。通过超高真空团簇源技术精确合成了从团簇到颗粒尺寸范围的质量选择性Ir-Ta-O催化剂。通过硅基微芯片电化学/质谱(EC-MS)联用仪，准确地评价了所选催化剂的实际OER活性，其时间分辨率为秒，收集效率为100%。本工作发现，在小尺寸范围内(<2nm)，催化剂在320mV过电位下的质量活性为1.2±0.5 kAO2 g_Ir^-1，翻转频率(TOF)为2.3±0.9s^-1，酸性介质中稳定性增强。密度泛函理论(DFT)计算进一步揭示了决定这种改进活性和稳定性的关键因素为特殊的铱配位和较低的水分解自由能。相关论文以题为“Monitoring oxygen production on mass-selected iridium–tantalum oxide electrocatalysts”发表在 nature energy上。