氫氧化反應(yīng)（HOR）可以通過氫燃料電池有效地將氫能轉(zhuǎn)化為電能，在可再生氫能循環(huán)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

然而，當電解質(zhì)的pH值從酸性變?yōu)閴A性時，即使使用鉑族金屬（PGM）催化劑，HOR的動力學(xué)也會下降幾個數(shù)量級。

更重要的是，反應(yīng)中間體和界面環(huán)境在堿性HOR中的中間體行為中的關(guān)鍵作用仍然存在爭議。

因此，探索卓越的PGM基堿性HOR電催化劑并識別反應(yīng)機制對于促進氫燃料電池的商業(yè)化發(fā)展至關(guān)重要。

基于此，2024年11月19日，揚州大學(xué)龐歡教授團隊在國際期刊Advanced Materials發(fā)表題為《Insight Into Intermediate Behaviors and Design Strategies of Platinum Group Metal-Based Alkaline Hydrogen Oxidation Catalysts》的研究論文。團隊成員蘇立新為論文第一作者。

龐歡，現(xiàn)為揚州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院院長、教授、博導(dǎo)。2011年9月獲南京大學(xué)理學(xué)博士學(xué)位。教育部青年長江學(xué)者（2018）；教育部新世紀優(yōu)秀人才（2013）；江蘇省杰出青年（2020）；全球高被引學(xué)者（2020、2021）；英國皇家化學(xué)學(xué)會會士（2022）。作為揚州大學(xué)代表之一與Elsevier聯(lián)合創(chuàng)刊EnergyChem、擔(dān)任管理編輯；任《國家科學(xué)評論》學(xué)科編輯組成員；多個期刊編委、青年編委學(xué)術(shù)兼職。主要從事電化學(xué)儲能材料研究，尤其基于配合物材料。近年來以第一/通訊作者在Chem Soc Rev、Adv. Mater.等雜志發(fā)表SCI論文多篇。

在此，首先介紹了HOR機制的基本理解，重點討論了不同反應(yīng)中間體的吸附/解吸過程以及催化過程中的界面結(jié)構(gòu)。

隨后，在反應(yīng)機制的指導(dǎo)下，討論了先進PGM基（Pt、Pd、Ir、Ru、Rh基）堿性HOR催化劑的最新進展，研究了中間體行為與電催化性能之間的相關(guān)性。

最后，針對堿性HOR發(fā)展中面臨的挑戰(zhàn)，強調(diào)提出了合理的催化劑設(shè)計和深入機制研究的前景。

圖1：PGM基堿性HOR電催化劑反應(yīng)機理及設(shè)計策略

Insight Into Intermediate Behaviors and Design Strategies of Platinum Group Metal-Based Alkaline Hydrogen Oxidation Catalysts,?Advanced Materials,?2024.?