近日，梅俊教授课题组在国际知名期刊《Advanced Science》上发表题为“Support-Intensified Ir-P/O-Mo Cooperative Linkages for Robust Acidic Water Dissociation”的研究性论文。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202521057

酸性全水分解过程因析氧反应动力学缓慢以及高效双功能催化剂的稀缺而受限。铱（Ir）基材料虽被公认为具有潜力的双功能催化剂，但其原子利用率亟待提升，稳定性亦需进一步加强。

本研究提出一种基于载体强化的催化剂设计策略，通过构筑共价型 Ir‑P/O‑Mo 键结构，实现了Ir基材料高效催化全水分解过程。理论计算表明，Ir‑P‑Mo 键有助于优化氢吸附行为，从而提升析氢反应活性；而 Ir‑O‑Mo 键则更利于析氧反应的进行。基于此设计理念，我们成功制备了同时包含 Ir‑O‑Mo 与 Ir‑P‑Mo 键的复合催化剂。该催化剂在酸性电解液中表现出优异的双功能电催化性能：在 10 mA cm⁻² 电流密度下，析氢过电位仅为 33 mV，析氧过电位为 249 mV。将其组装为对称双电极电解槽后，仅需 1.501 V 电压即可实现10 mA cm⁻² 的电流密度，并在 250 小时的循环测试中表现出极高的电压稳定性。本研究证实了界面价键工程在开发高效、耐用Ir基酸性全水解电催化剂中的关键作用。

河南大学纳米科学与材料工程学院为论文第一通讯单位，我院2023级硕士研究生郭瑞朋为论文并列第一作者，河南大学梅俊、陕西科技大学商晶、昆士兰科技大学白娟和上海理工大学窦世学教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、澳大利亚基金委、河南省自然科学基金、河南省科技研发计划联合基金和中国博士后基金项目的支持。