近日，我校太阳成tyc9728集团青年教师丛媛媛在国际顶刊Applied Catalysis B: Environment and Energy （影响因子为19.7）发表了题为“Decoupled tandem electrocatalysis enabled by Ru-Pd/WC for fast and robust hydrogen oxidation”的最新研究成果。太阳成tyc9728集团2023级硕士研究生代子若与2024级硕士研究生张益龙为该研究的共同第一作者。
Ru基电催化剂虽具碱性氢氧化（HOR）潜力，但高电位下强亲氧性致表面氧化失活一直是瓶颈。传统方法试图削弱亲氧性，却无法改变Ru-O键热力学有利的本质。我们另辟蹊径，提出“解耦串联电催化”，主动将亲氧性转化为功能优势。构筑的Ru-Pd/WC异质结构实现反应空间解耦：Ru负责OHad活化，Pd/WC完成氢的快速溢流、存储与释放。HOR从表面竞争转为串联接力，H2在WC解离后经PdHx中间体将活性氢可控释放，与Ru上OHad反应生成水。基于该机制，组装的氢氧根交换膜燃料电池峰值功率密度达1308.1 mW cm-2，超越商用Pt/C阳极；且经多次启动/停机循环后电压保留率仍高达94%，直接验证了串联路径使Ru-Pd/WC电催化剂在高电位下能够持续稳定运行。该工作变“毒化”为“功能”， 攻克了Ru基碱性HOR高电位失活长期存在的难题，为开发高性能、抗氧化的阳极电催化剂提供了全新路径。
该研究工作得到了中央引导地方科技发展资金项目（25YJF002）和国家自然科学基金（22262018）的资助。该团队围绕氢能高效利用这一方向开展了持续攻关，近年来已在Advanced Functional Materials、Journal of Energy Chemistry、Chemical Engineering Journal、Advanced Science、Journal of Colloid and Interface Science、Nano Energy与Journal of Materials Chemistry A等国际权威期刊上发表系列研究成果。（图/文：丛媛媛；一审：田俊英；二审：王坤杰；终审：李大鹏）
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