中国科学技术大学：3秒焦耳加热一步合成双功能催化剂用于甲醇氧化协同高效制氢

背景：氢能作为清洁能源载体，其规模化生产依赖于高效电催化水分解技术，但传统阳极氧析出反应（OER）能耗高且产物经济价值有限。研究目的：开发一种超快合成策略，制备高性能非贵金属双功能催化剂，用于阴极析氢反应（HER）和阳极甲醇氧化反应（MOR），以降低产氢能耗并联产高附加值甲酸盐。结论：通过闪蒸焦耳加热技术（3秒）成功合成了MoO₂/Mo₂C@ACF异质结构HER催化剂和Co₀.₁₅-Ni/NiO@MoO₂ MOR催化剂，前者在碱性条件下HER过电位低至81 mV，后者在400 mA cm⁻²电流密度下电位为1.42 V且甲酸盐选择性超过90%。构建的HER||MOR电解槽仅需1.62 V槽压即可驱动200 mA cm⁻²电流密度，稳定运行150小时，相较传统HER||OER体系节能14.0–19.0%，实现了高效节能产氢与高值化学品联产。