記者日前從哈爾濱工業(yè)大學(xué)(深圳)獲悉,，該校前沿學(xué)部理學(xué)院副教授陶有堃團(tuán)隊在質(zhì)子膜水電解制氫陽極電催化領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,，通過引入鎢—氧橋聯(lián)，解決了銥鎳氧電催化劑重構(gòu)的活性—穩(wěn)定性難題,。相關(guān)論文近日發(fā)表于《自然·通訊》,。

　　質(zhì)子膜水電解制氫具有環(huán)境友好、電流密度高,、響應(yīng)快,、耐波動等優(yōu)勢，適合與風(fēng),、光等波動性可再生能源直接耦合,，是未來綠氫生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

　　陶有堃團(tuán)隊基于雙重調(diào)控策略,，通過在銥鎳氧電催化劑中利用銥—氧—鎢橋聯(lián)基團(tuán),，實現(xiàn)對催化劑表面重構(gòu)以及析氧反應(yīng)路徑的調(diào)控優(yōu)化,。

　　在研究中，團(tuán)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(xiàn)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(jié)合理論計算,，科研團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)銥—氧—鎢橋聯(lián)以雙位點協(xié)同機(jī)制高效催化析氧反應(yīng),。它可有效抑制晶格氧參與,，并可對重構(gòu)過程中過渡金屬刻蝕及反應(yīng)過程中過氧化導(dǎo)致的銥位點氧化態(tài)升高進(jìn)行電荷補(bǔ)償，從而增強(qiáng)催化劑穩(wěn)定性,。

　　此外,，橋聯(lián)氧作為質(zhì)子受體可有效促進(jìn)質(zhì)子轉(zhuǎn)移，解除在酸性電解質(zhì)中質(zhì)子濃度過高導(dǎo)致的關(guān)鍵中間體質(zhì)子化脫除限制,，進(jìn)一步提升析氧反應(yīng)活性,。

　　據(jù)悉，該研究實現(xiàn)重構(gòu)氧化銥基催化劑電化學(xué)性能與穩(wěn)定性雙重提升,，并可對酸性電解低成本高性能析氧催化劑的進(jìn)一步設(shè)計提供借鑒,。(記者 羅云鵬 通訊員 李曉慧)

編輯：周大為