南航彭生杰JACS：Lewis酸介导的界面水供给促进质子交换膜电解水

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海 鸥 催 化 苑 材化环多维讲堂 I 专注环境催化材料相关领域知识和资讯的分享 第一作者： 邓力鸣 通讯作者：彭生杰 通讯单位：南京航空航天大学 DOI：10.1021/jacs.4c14529 全文速览 催化剂-电解质界面在质子交换膜水电解（PEMWE）中扮演着至关重要的角色。然而，优化界面氢键以增强催化活性和稳定性仍然是一个重大挑战。 在这里，基于硬-软酸-碱原则，提出了一种新型催化剂设计策略，利用硬路易斯酸（LAs = ZrO2、TiO2、HfO2）来调节界面氢键的重构，从而增强RuO2的酸性氧气进化反应（OER）性能。 机理分析表明，LAs促使从刚性氢键网络向自由水的定向演变，增强了RuO2表面上界面水的捕获，这持续地向催化位点供应反应物。此外，相互连接的氢键网络促进了快速的质子转移，降低了催化剂表面的局部酸性并防止了结构腐蚀，从而显著提高了长期稳定性 ………………………………