发展价格低稳定性好的高效OER酸性电解水催化剂是PEMWEs的关键，但是具有非常高的挑战和困难。目前还没有相关合适的方法能够同时增强Ru基催化剂的酸性OER性能和稳定性，并且使反应通过LOM机理进行。虽然Ru氧化物具有较高的初始OER催化活性，但是高价态氧空穴中间体物种容易溶解（*V_o-RuO₄^2-），导致Ru物种容易快速溶解，显著降低Ru催化剂的酸性电解液中的催化活性和稳定性。

有鉴于此，武汉大学罗威（Wei Luo）等报道发展稳定的MOF修饰策略，能够将原子分散的Ru氧化物通过吡啶配位方式修饰在UiO-67骨架结构上，显著改善酸性电催化OER稳定性。

本文要点

（1）

理论计算结果和原位Raman、XAS、¹⁸O同位素标记微分电化学质谱等实验，说明Ru氧化物和UiO-67-bpydc之间的Ru-N化学键不仅提高晶格氧物种参与OER电催化反应，而且稳定*V_o-RuO₄^2-中间体物种，因此显著改善OER电催化性能，OER催化的长时间稳定性达到115 h。

（2）

Ru-UiO-67-bpydc在酸性OER电催化，0.5 M H₂SO₄电解液200 mV过电势实现10 mA cm^-2电流密度。在酸性电解液中115 h连续电催化OER反应过程中，一直保持催化活性和结构稳定，是相关报道结果最稳定的一种催化剂。DFT理论计算结果说明Ru-N化学键不仅显著降低Ru的d能带中心位置，提高O的p带中心位置，促进LOM机理OER反应，稳定高价态Ru中间体物种。

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Na Yao, Hongnan Jia, Juan Zhu, Zhaoping Shi, Hengjiang Cong, Junjie Ge, Wei Luo, Atomically dispersed Ru oxide catalyst with lattice oxygen participation for efficient acidic water oxidation, Chem 2023

DOI: 10.1016/j.chempr.2023.03.005

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451929423001249