北理工材料學(xué)院受邀在《Aggregate》期刊發(fā)表酸性O(shè)ER催化劑研究進(jìn)展綜述性文章
質(zhì)子交換膜（PEM）電解水制氫因其工作電流密度高，總體效率高等優(yōu)點被認(rèn)為是極具發(fā)展前景的電解水制氫技術(shù)。但是在陽極發(fā)生的OER反應(yīng)動力學(xué)過緩制約了PEM技術(shù)的發(fā)展。因此，研究者們正在努力制備具有低過電位和優(yōu)良穩(wěn)定性的酸性O(shè)ER電催化劑。貴金屬和非貴金屬納米晶催化劑因其可控的尺寸和較多的活性位點等優(yōu)點在PEM電解水中應(yīng)用較為廣泛。催化劑尺寸的變化會導(dǎo)致其性質(zhì)發(fā)生相應(yīng)的改變。隨著催化劑尺寸的減小，團(tuán)簇催化劑以及單原子催化劑在電解水制氫中逐漸得到應(yīng)用。尤其是單原子催化劑，因其接近100%的原子利用率以及活性原子與載體之間的強(qiáng)相互作用可以增加催化劑的活性和穩(wěn)定性，因此單原子催化劑在酸性O(shè)ER中具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
近日，北京理工大學(xué)材料學(xué)院陳卓副教授和陳文星副研究員受邀以“Electrocatalytic Acidic Oxygen Evolution Reaction: From Nanocrystals to Single Atoms”為題在《Aggregate》上發(fā)表綜述性文章，材料學(xué)院博士生Nadia Ismail和碩士生秦鳳娟為共同第一作者。該綜述總結(jié)了酸性O(shè)ER催化劑的研究進(jìn)展。文章首先介紹了OER的反應(yīng)機(jī)理和表征參數(shù)，接著從貴金屬和非貴金屬兩個方面總結(jié)了金屬納米晶催化劑在酸性O(shè)ER中的發(fā)展和改進(jìn)方法。隨后總結(jié)了單原子催化劑以及在制備單原子催化劑的過程中易出現(xiàn)的團(tuán)聚現(xiàn)象。然后文章總結(jié)了原位表征技術(shù)在酸性O(shè)ER中應(yīng)用的優(yōu)勢。最后，作者基于酸性O(shè)ER催化劑的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)對酸性O(shè)ER催化劑的發(fā)展進(jìn)行了展望。
圖1. 酸性O(shè)ER催化劑示意圖
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/agt2.106
論文信息：
上述研究成果得到了材料學(xué)院先進(jìn)材料實驗中心、材料物理化學(xué)系能源催化研究所（籌）的平臺支持，得到了國家自然科學(xué)基金青年項目、北京市基金面上項目等的支持。北理工材料學(xué)院Nadia Ismail博士和秦鳳娟碩士為共同第一作者，北理工陳卓副教授、陳文星副研究員、以及中國石油勘探研究院方朝和老師為共同通訊作者，北理工為第一通訊單位。
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