质子交换膜水电解的商业化迫切需要能够在酸性介质中高效工作的析氧反应催化剂。

在此，河南理工大学刘宝忠教授，郑州大学卢思宇报道了一种Zn掺杂的RuO2纳米线阵列电催化剂，它对酸性条件下的析氧反应具有出色的催化性能。

文章要点

1）在10、500和1000 mA cm⁻²下分别实现低至173、304和373mV的过电势，在10 mA cm⁻²下稳健稳定性达到1000小时。

2）实验和理论研究表明，Zn掺杂剂和氧空位在调节含氧吸附物在活性中心上的结合构型方面具有明显的协同作用，从而实现了反应的替代Ru-Zn双位点氧化物路径。

3）由于反应途径的改变，降低了决速步骤的能垒，缓解了Ru活性位点的过度氧化。因此，催化活性和稳定性得到显著增强。

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Zhang, D., Li, M., Yong, X. et al. Construction of Zn-doped RuO2 nanowires for efficient and stable water oxidation in acidic media. Nat Commun 14, 2517 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-38213-1

https://doi.org/10.1038/s41467-023-38213-1