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氫氧交換膜燃料電池（HEMFC）的陽(yáng)極反應(yīng)是將氫氣（H₂）可持續(xù)地轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵。基于此，廣東工業(yè)大學(xué)徐勇教授等人報(bào)道了一種鈀（Pd）修飾的超薄的釕（Ru）基納米花（PbRuCu NF），作為堿性HOR的活性、穩(wěn)定和耐CO催化劑。優(yōu)化后的Pb_1.04-Ru₉₂Cu₈/C的質(zhì)量活度和比活度分別為1.10 A mg_Ru^-1和5.55 mA cm^-2，分別是商品Pt/C的約10倍和31倍。

研究發(fā)現(xiàn)，Pb_1.04-Ru₉₂Cu₈ NFs中*CO_L和*CO_B的波數(shù)高于Ru₉₂Cu₈ NFs，表明Pb的表面修飾可降低RuCu底物的d-波段中心，從而減弱*CO的吸附。在-0.25~0.75 V電位范圍內(nèi)，Pb_1.04-Ru₉₂Cu₈ NFs上吸附的*CO比Ru₉₂Cu₈ NFs上吸附的*CO要低，說(shuō)明Pb改性可以顯著減弱CO吸附，從而提高CO耐受性。此外，Pb的引入導(dǎo)致*CO_B/*CO_L比值顯著增加，說(shuō)明CO中毒在很大程度上取決于CO的線性吸附。

對(duì)比Ru₉₂Cu₈ NFs，Pb_1.04-Ru₉₂Cu₈ NFs的CO吸附歸一化峰面積較小，表明Pb改性后CO吸附，尤其是線性吸附被強(qiáng)烈減弱。在HOR過(guò)程中，H₂和CO之間存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。當(dāng)反應(yīng)速率增加時(shí)，催化劑上的空活性位無(wú)法滿足氫氧化速率的要求，導(dǎo)致陽(yáng)極氧化顯著，只有通過(guò)CO的氧化才能提供足夠的氫氧化活性位點(diǎn)。

Pb改性的效果是通過(guò)削弱*H吸附，通過(guò)氧化增強(qiáng)抗CO中毒能力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此外，Pb的引入有助于增強(qiáng)氫氧化物結(jié)合能（OH_BE），進(jìn)一步提高HOR的性能。

Pb-Modified Ultrathin RuCu Nanoflowers for Active, Stable, and CO-resistant Alkaline Electrocatalytic Hydrogen Oxidation. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, DOI: 10.1002/anie.202311722.

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徐勇Angew：PbRuCu NF高效的堿性電催化HOR

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