海水电解是制备绿氢的重要方向,然而海水中高浓度的氯离子在阳极双色球专家预测推荐产生不可忽视的副反应和腐蚀。面向长时间海水稳定电解的催化剂需要同时解决活性、选择性和长期稳定性三个问题。传统Cl-排斥层虽可增强抗腐蚀能力,但往往需要额外处理,并可能削弱OH-及含氧中间体吸附。因此,理想阳极应同时兼顾OH-供给、Cl-抑制和高电流下的长期稳定性。本工作在高熵氧化物中构造“兼具OER供给与抗氯保护”的双功能Mo位点,相对于Cl-更容易吸引OH-。且少量Mo浸出形成钼酸根阻碍Cl-的接近,进一步增强其耐腐蚀性。

图. 高熵氧化物催化剂电解海水制氢示意图
理论计算结果显示,Cl-和OH-均不能稳定吸附在Fe、Co、Ni或Cu位点上,而是转移到相邻的Mo位点。OH-在Mo位点的吸附能均比Cl-的吸附能更低,使其成为OH-选择性位点,从而提高OER的选择性。催化剂表面OH-而非Cl-的占据优势可能形成局部碱性微环境。因此,从动力学上阻碍了Cl-的接近,增强其耐腐蚀性。
2026年5月29日,相关成果以题为“Mo as a Bifunctional Active Site in a High-Entropy Oxide for Stable and Selective Seawater Electrolysis”发表于《ACS Catalysis》。日本国立弘前大学官国清教授、乐动全体育,乐鱼电竞官网,金贝娱乐郑鹏副教授和湖北师范大学冯长瑞博士为本文的共同通讯作者。