华中科技大学姚永刚/夏宝玉，异构催化剂 | Advanced Materials

背景：涉及多种中间体的催化反应受限于单一位点功能不足，多活性位点催化剂虽能解耦反应步骤，但实现中间体定向高效溢流的理性设计仍具挑战。研究目的：本研究旨在通过构建具有梯度吸附势的多元素双异质结构催化剂，实现反应中间体的编程溢流与级联催化，以提升多步催化反应性能。结论：研究团队以酸性析氧反应为模型，精确构筑了RuIr-Mo/WVOₓ双异质结构催化剂。该催化剂将亲氧WVOₓ基质用于快速水分解、Mo桥用于高效*OH溢流、RuIr合金用于加速氧化过程，形成了连续梯度吸附序列（WVOₓ→Mo→RuIr），实现了定向*OH传输与级联催化。优化后的催化剂在10 mA cm⁻²下过电位仅183 mV，在100 mA cm⁻²下可稳定运行450小时，性能优于单界面催化剂和商业基准。该工作建立了梯度吸附工程作为通用设计框架，为多步反应中级联催化的编程提供了新策略。