Chem. Asian J. ：钌-锰固溶体氧化物催化剂增强电化学析氧反应

质子交换膜电解水和碱性膜电解水技术在可再生能源转化和制氢领域有着广阔的应用前景。然而，阳极析氧反应（OER）因涉及多个质子耦合的电子转移过程，动力学性能缓慢，需要较大的过电势来维持高电流密度，所以显著降低了制氢的总体效率。因此，开发高效的催化剂来促进酸性和碱性OER过程具有重要意义。

近日，南京工业大学王军教授课题组利用溶胶凝胶法，制备出具有金红石相的钌-锰固溶体氧化物（Ru_0.75Mn_0.25O_2−δ）催化剂。与商业RuO₂相比，该催化剂具有多孔结构，有利于更多催化活性位点的暴露（图1）；此外，Mn的引入有效调节了催化剂中Ru^{>4 +}的比例，提高了催化剂的本征活性（图2）。在0.5 M H₂SO₄中，Ru_0.75Mn_0.25O_2−δ催化剂表现出优异的OER动力学性能（塔菲尔斜率为54.6 mV dec^-1），仅需237和327 mV的低过电势就分别实现了10和100 mA cm^-2的催化电流密度（图3）。除此之外，OER过程中Mn元素的牺牲性溶解也缓解了活性Ru物种的浸出，提升了催化剂的稳定性。