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氢气作为重要的化工原料被大量应用于合成氨、合成甲醇、石油炼化和煤化工等行业，服务于国计民生；同时，因反应过程零碳排放，氢气被视为重要的零碳燃料，有望成为未来的能源载体。发展绿色、高效和可持续的制氢技术，是推动绿色化工发展，助力碳达峰和碳中和的重要途径。
2025年1月2日，相关文章以“ Tantalum-stabilized ruthenium oxide electrocatalysts for industrial water electrolysis ” 为题发表在Science上。论文第一作者为四川大学博士生张佳豪、电子科大付先彪博士（现任教于新加坡国立大学材料科学与工程系助理教授，https://www.xianbiaofugroup.com）、加州理工学院Soonho Kwon博士。康毅进教授、William A. Goddard教授为通讯作者。本工作由康毅进教授个人资金支持，无国家经费。
图1：RuO2单晶薄膜电化学性质及稳定性研究。
图2：Ta改性RuO2表面的研究。
图3：在RuO2和Ta掺杂RuO2上的OER反应机理研究。
图4：工业级纳米Ta0.1Ru0.9O2-x电催化剂。
总之，在OER过程中观察到RuO2电催化剂的结构依赖性腐蚀，这种腐蚀直接导致了RuO2电催化剂的稳定性差（即Ru的溶解）。进一步表明，钽掺杂抑制了Ru的溶解，同时提高了RuO2电催化剂对OER的固有活性。工业演示清楚表明，RuO2电催化剂的稳定性问题已成功解决，且基于Ru的催化剂比基于Ir的催化剂具有更理想的OER活性，因此为PEM-WE中的电催化剂提供了一个极具吸引力的选择。
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原文链接
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado9938
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