电催化水分解为可持续产氢提供了一条很有前途的途径。然而，动力学缓慢的析氧反应（OER）仍然制约着整体的效率，特别是在酸性环境的质子交换膜（PEM）系统。尽管科研人员在电解制氢催化剂的开发方面取得了广泛进展。然而，寻求既具有高活性和稳定性，又价格合理的酸性 OER 催化剂仍然具有挑战性。与基于贵金属的催化剂相比，非贵金属基催化剂在酸性 OER 中使用时，在稳定性和效率上都表现出明显的差距，并且短时间内难以解决。目前，Ru/Ir 基催化剂是唯一实用的阳极催化剂。因此，探索可行的策略来提高 Ru/Ir 基催化剂的电催化性能和寿命，同时降低其成本，对推动 PEM 技术的发展至关重要。
近日，来自宿州学院的朱光教授、河南大学的孙自许教授、昆士兰大学的 Yamauchi Yusuke 教授和东华大学的刘书德研究员合作，在国际知名期刊 Applied Catalysis B: Environmental 上发表题为“Recent advances in Ru/Ir-based electrocatalysts for acidic oxygen evolution reaction”的综述文章。该综述全面回顾了 Ru/Ir 基酸性 OER 催化剂的最新进展，首先介绍了两种经典的 OER 机理；随后，对近期关于 Ru/Ir 基催化剂的研究案例，包括纯金属、氧化物、合金和其他结构，进行了梳理与交叉对比；然后，总结了改进催化活性和稳定性的一些高效策略；最后，对未来酸性 OER 研究的挑战和机遇进行了讨论。
总结与展望
在 OER 过程中，通常会在氧化物、氢氧化物和合金催化剂表面发生重构，重构后的物质通常被认为真正的活性位点。了解催化剂在实际操作条件下的真实活性位点，对于揭示其内在的催化机理至关重要。利用原位表征技术可以识别催化剂活性位点，监测反应物和中间体的转移。未来的研究方向应主要集中在减少催化剂中贵金属的负载量上。一方面探索用于制备高度分散的贵金属催化剂的适当支撑材料。这些支撑材料必须满足特定的标准，如耐腐蚀性、良好的导电性和较大的比表面积。此外，受燃料电池中普遍使用的核-壳结构催化剂的启发，可以设计具有核-壳结构的酸性 OER 催化剂，在内核内可采用非贵金属材料，而在外壳内可采用贵金属材料。也可以先制备贵金属-非贵金属合金，然后通过高温表面偏析过程形成核-壳结构。
