联手「国家杰青」王定胜！南京工业大学戴志晖/刘苏莉Science子刊 | 高效电化学甲醇氧化和工业制氢的自活化催化剂中不对称Ru-O位点！

本研究针对电化学水分解中阳极氧析出反应（OER）动力学缓慢、过电位高的问题，提出以甲醇氧化反应（MOR）替代OER以实现节能与增值制氢。研究背景在于钌基催化剂在高电流密度下因Ru-O键共价性强和晶格氧机制易发生过氧化和结构退化。研究目的为开发一种通过界面工程构建的具有非对称Ru-O位点的RuOₓ@Mo(Mn)Oₓ催化剂。结论表明，该催化剂在1.41 V下即可达到1000 mA cm-2的甲醇氧化电流密度，法拉第效率超过98%；在双电极电解槽中，1.58 V下稳定维持1000 mA cm-2超300小时；在阴离子膜电解槽中，1.87 V下运行42小时。原位光谱和理论计算揭示非对称Ru-O位点作为高效电荷转移通道，稳定高活性Ru物种并优化中间体吸附与产物脱附，为工业化电化学制氢与化学品联产提供了可行策略。