碱性氢氧燃料电池（HOAFCs）作为一类零碳排放的能源转换装置，近年来受到广泛的研究关注。然而，碱性条件下阳极氢氧化反应（HOR）的缓慢动力学极大阻碍了HOAFCs的发展与应用。

近日，我校材料学院谢水奋教授课题组在碱性HOR催化材料领域取得重要突破，研究成果以“Local Oxidation Induced Amorphization of 1.5-nm-Thick Pt–Ru Nanowires Enables Superactive and CO-Tolerant Hydrogen Oxidation in Alkaline Media”为题发表在Advanced Functional Materials上。Advanced Functional Materials是Wiley出版社旗下材料科学权威期刊之一，当前影响因子为19.924。

该研究开发了一种原位氧化诱导非晶化的策略，成功制备了直径约为1.5 nm的非晶超细Pt–Ru纳米线（a-Pt₅₃Ru₄₇NWs/C）。在碱性氢氧化反应研究中，a-Pt₅₃Ru₄₇NWs/C展现出了高达13.7 A mg_PGM^-1的质量活性（商业化Pt/C的65倍）和优异的CO耐受性。机理研究表明，无序的a-Pt₅₃Ru₄₇NWs/C中“Pt–Ru–O”、“Pt–O–Ru”原子级异质结所形成的双金属合金效应和电子效应可以同步调节*H和*OH的吸附强度，促进碱性HOR反应动力学。更重要的是，非晶纳米线内部催化位点之间极小的原子空间有利于小分子H₂扩散和*H溢出，同时阻止体积较大的CO分子毒化内部活性位点，可以有效地提高HOR中的催化活性位点数。这种内部催化活性位点对CO的选择性屏蔽效应与表面富集的*OH共同提高了a-Pt₅₃Ru₄₇NWs/C的CO耐受性。这项工作揭示了低维无序纳米材料在电催化领域的结构优势，并为设计高活性、高CO耐受性的碱性HOR电催化剂提供了一种全新的策略。（文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202304125）

该成果在谢水奋教授（独立通讯作者）指导下，主要由我校2020级硕士研究生王淑棚（第一作者，已申请硕博连读）和付露红博士（共同一作）完成；课题组黄虹浦、符妙、蔡俊林、吕梓禧等研究生提供了相应协助；得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金和米兰平台,米兰(中国)科研基金资助。

（编辑：蔡君韬）