研究概述
氢氧化反应（HOR）可以通过氢燃料电池有效地将氢能转化为电能，在可再生氢能循环中发挥着越来越重要的作用。
然而，当电解质的pH值从酸性变为碱性时，即使使用铂族金属（PGM）催化剂，HOR的动力学也会下降几个数量级。
更重要的是，反应中间体和界面环境在碱性HOR中的中间体行为中的关键作用仍然存在争议。
因此，探索卓越的PGM基碱性HOR电催化剂并识别反应机制对于促进氢燃料电池的商业化发展至关重要。
基于此，2024年11月19日，扬州大学庞欢教授团队在国际期刊Advanced Materials发表题为《Insight Into Intermediate Behaviors and Design Strategies of Platinum Group metal-based Alkaline Hydrogen Oxidation Catalysts》的研究论文。团队成员苏立新为论文第一作者。
庞欢，现为扬州大学化学化工学院院长、教授、博导。2011年9月获南京大学理学博士学位。教育部青年长江学者（2018）；教育部新世纪优秀人才（2013）；江苏省杰出青年（2020）；全球高被引学者（2020、2021）；英国皇家化学学会会士（2022）。作为扬州大学代表之一与Elsevier联合创刊EnergyChem、担任管理编辑；任《国家科学评论》学科编辑组成员；多个期刊编委、青年编委学术兼职。主要从事电化学储能材料研究，尤其基于配合物材料。近年来以第一/通讯作者在Chem Soc Rev、Adv. Mater.等杂志发表SCI论文多篇。
在此，首先介绍了HOR机制的基本理解，重点讨论了不同反应中间体的吸附/解吸过程以及催化过程中的界面结构。
随后，在反应机制的指导下，讨论了先进PGM基（Pt、Pd、Ir、Ru、Rh基）碱性HOR催化剂的最新进展，研究了中间体行为与电催化性能之间的相关性。
最后，针对碱性HOR发展中面临的挑战，强调提出了合理的催化剂设计和深入机制研究的前景。
图文解读
图1：PGM基碱性HOR电催化剂反应机理及设计策略
图2：对酸中HER的交换电流密度
图3：Ni(OH)2/Pt(111)上的HOR示意图
文献信息
Insight Into Intermediate Behaviors and Design Strategies of Platinum Group metal-based Alkaline Hydrogen Oxidation Catalysts, Advanced Materials, 2024.