近日，科学技术大学的吴宇恩教授及其研究团队，通过创新工艺在氧析出催化剂方面取得了重大突破，这一成果被选为《自然催化》杂志四月刊的封面文章。这一突破对于电解水制氢的工业化推进具有重要意义。
氢能作为“终极能源”，其市场化发展的关键一环在于高效廉价的制取。电解水被看作是制备氢气的一种最具潜力的方式。目前面临的最大挑战之一是寻找高效廉价的氧气析出催化剂。吴宇恩教授团队针对这一问题，进行了长期深入研究。
过去，氧析出常用的商用催化剂是二氧化铱，但其价格高昂，使得氢气的制备成本居高不下，从而成为氢能推广的重大阻碍。相比之下，钌金属价格更为廉价，地球储量更丰富。钌基催化剂在酸性氧析出中的稳定性是一个公认的世界难题。
吴宇恩教授团队经过数年的实验探索，创新性地开发出一种钌单原子合金催化剂。该催化剂以抗氧化能力和抗溶解能力强的铂基合金为载体，利用表面缺陷工程技术，成功实现了单原子钌的稳定嵌入。这一突破性的成果，使得钌基催化剂的活性和稳定性大大提高。
新加坡国立大学化学系的杨文祥教授对该成果给予了高度评价，认为吴宇恩教授团队成功实现了“通过应力工程调控单原子钌的电子结构，从而提高其在酸性氧析出中的活性和稳定性”。
论文第一作者么艳彩博士表示，相关实验证实，这种新型催化剂在酸性电解水反应中表现出更好的活性、抗过氧化和抗溶解能力。
这项研究不仅为高效廉价的氢气制取提供了可能的解决方案，而且其策略可应用于其他反应体系中，为类似科学问题提供思路。专家们表示，这一成果标志着向氢能广泛应用的绿色未来迈进了一大步。
文章插图展示了氧析出和氧还原反应的重要性以及吴宇恩教授课题组制备的单原子钌催化剂如何加快氧析出的过程。该催化剂的成功研发，为氢能的高效利用提供了新的可能。
