#催化剂# 【乔世璋院士团队打造氧化铱催化剂，将商业电解槽能耗降低5%-17%，稳定运行600小时性能无明显衰退】

“在本硕期间我研究的是#电解水# ，乔世璋院士的团队是我在申请博士时非常想加入的课题组。当时，我非常忐忑地给乔老师发了邮件，没想到很快就收到回复。入组以后，惊觉以前出现在参考文献里的作者们，成了我的导师、师兄和师姐，那种感觉非常奇妙。”#澳大利亚阿德莱德大学# 博士生徐俊表示。

前不久，徐俊在读博期间的首篇一作论文发表于 Science Advances。

研究中，她和所在团队通过熔盐法制备出一种锰钡矿型氧化铱催化剂，该催化剂富含结晶水，具备短程有序的特点，并且兼具高活性和高稳定性。

将该催化剂在 0.1MHClO4 中测试 8 个月之久，也没有出现明显的性能衰减。

通过同步辐射、拉曼、红外光谱、差分电化学质谱结合同位素标记等多项原位表征技术，证明晶格水可以作为活性氧物种参与到析氧反应之中。

相比传统吸附氧机理和晶格氧机理，可以实现更快速、更持久的氧交换过程。

实验结果证明，以 IrOx·nH2O 为阳极催化剂的质子交换膜电解槽，在 60℃ 工况之下达到 1Acm-2 的电流密度仅需要 1.77V 的电压。

在阳极催化剂载量仅为商业氧化铱三分之二的情况下，所需的电压更低。而且，在这种电流密度之下，在稳定运行 600 小时之后，这款催化剂的性能并未出现明显衰退。

这意味着课题组此次提出的晶格水助力氧交换机理，可以有效降低质子交换膜电解槽应用中铱的载量，同时也让降低电解槽的能耗成为可能。

因此，本次成果不仅能为质子交换膜电解槽阳极催化剂提供新的选择。同时，结晶水修饰氧交换机理的发现，也将为#阳极催化剂# 设计提供新思路。

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