近日，哈爾濱工業大學(深圳)前沿學部理學院副教授陶有堃團隊在質子膜水電解制氫陽極電催化領域取得重要進展。研究團隊通過引入鎢—氧橋聯，解決了銥鎳氧電催化劑重構的活性—穩定性難題。相關研究成果發表于《自然·通訊》。

質子膜水電解制氫具有環境友好、電流密度高、響應快、耐波動等優勢，適合與風、光等波動性可再生能源直接耦合，是未來綠氫生產的關鍵技術之一。

研究團隊基于雙重調控策略，通過在銥鎳氧電催化劑中利用銥—氧—鎢橋聯基團，實現對催化劑表面重構以及析氧反應路徑的調控優化。在研究中，團隊針對氧化鎢與氧化銥難溶性問題，采用鎳輔助銥鎢電沉積脫合金方法，實現對納米氧化銥原子尺度均勻鎢—氧摻雜。

同時，通過原位分析結合理論計算，科研團隊發現銥—氧—鎢橋聯以雙位點協同機制高效催化析氧反應。它可有效抑制晶格氧參與，并可對重構過程中過渡金屬刻蝕及反應過程中過氧化導致的銥位點氧化態升高進行電荷補償，從而增強催化劑穩定性。此外，橋聯氧作為質子受體可有效促進質子轉移，解除在酸性電解質中質子濃度過高導致的關鍵中間體質子化脫除限制，進一步提升析氧反應活性。

據悉，該研究實現了重構氧化銥基催化劑電化學性能與穩定性的雙重提升，并可對酸性電解低成本高性能析氧催化劑的進一步設計提供借鑒。

免責聲明：本網轉載自其它媒體的文章及圖片，目的在于弘揚石油化工精神，宣傳國家石油化工政策，展示國家石油化工產業形象，傳遞更多石油化工信息，推廣石油化工企業品牌和產品，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，在此我們謹向原作者和原媒體致以崇高敬意。如果您認為本站文章及圖片侵犯了您的版權，請與我們聯系，我們將第一時間刪除。