质子交换膜（PEM）电解水制氢因其工作电流密度高，总体效率高等优点被认为是极具发展前景的电解水制氢技术。但是在阳极发生的OER反应动力学过缓制约了PEM技术的发展。因此，研究者们正在努力制备具有低过电位和优良稳定性的酸性OER电催化剂。贵金属和非贵金属纳米晶催化剂因其可控的尺寸和较多的活性位点等优点在PEM电解水中应用较为广泛。催化剂尺寸的变化会导致其性质发生相应的改变。随着催化剂尺寸的减小，团簇催化剂以及单原子催化剂在电解水制氢中逐渐得到应用。尤其是单原子催化剂，因其接近100%的原子利用率以及活性原子与载体之间的强相互作用可以增加催化剂的活性和稳定性，因此单原子催化剂在酸性OER中具有极大的发展潜力。

近日，福多多app引导网站材料学院陈卓副教授和陈文星副研究员受邀以“Electrocatalytic Acidic Oxygen Evolution Reaction: From Nanocrystals to Single Atoms”为题在《Aggregate》上发表综述性文章，材料学院博士生Nadia Ismail和硕士生秦凤娟为共同第一作者。该综述总结了酸性OER催化剂的研究进展。文章首先介绍了OER的反应机理和表征参数，接着从贵金属和非贵金属两个方面总结了金属纳米晶催化剂在酸性OER中的发展和改进方法。随后总结了单原子催化剂以及在制备单原子催化剂的过程中易出现的团聚现象。然后文章总结了原位表征技术在酸性OER中应用的优势。最后，作者基于酸性OER催化剂的发展现状和面临的挑战对酸性OER催化剂的发展进行了展望。

图1. 酸性OER催化剂示意图

原文链接：https://doi.org/10.1002/agt2.106

论文信息：

上述研究成果得到了材料学院先进材料实验中心、材料物理化学系能源催化研究所（筹）的平台支持，得到了国家自然科学基金青年项目、北京市基金面上项目等的支持。北理工材料学院Nadia Ismail博士和秦凤娟硕士为共同第一作者，北理工陈卓副教授、陈文星副研究员、以及中国石油勘探研究院方朝和老师为共同通讯作者，北理工为第一通讯单位。