西工大新闻网10月7日电（陈冠震）Pt基催化剂作为质子交换膜水电解槽（PEMWE）和燃料电池的商业电极材料，仍然存在成本高、储量少、质量活性低、在安培级电流密度下耐久性差等局限性，这阻碍了PEMWE的普及。此外，对于质子交换膜燃料电池（PEMFC）的阳极氢氧化反应（HOR）而言，易受到氢源中微量CO毒性的威胁，即使在CO浓度低至10 ppm时，PEMFC的阳极催化剂也极易发生CO中毒。因此，为了使PEMWE和PEMFC技术具有竞争力，除了进一步提高电极催化材料的固有活性外，关注它们在安培电流密度下的长期耐久性以及它们在酸性介质中的CO耐受性同样是关键挑战。

西北工业大学黄维院士团队韩云虎教授课题组联合奥克兰大学的王子运教授在酸性Pt基氢电催化领域取得重要进展，研究团队设计了一种新型双功能催化剂，其由Pt-Er合金簇和单原子Pt和Er构成。这种催化剂在酸性条件下表现出卓越的活性、耐久性和CO耐受性，能够高效催化酸性HER和HOR反应。作者还证明了，由于Pt-Er合金团簇与原子分散的Pt和Er活性位之间的协同效应，促进了该催化剂酸性HER和HOR活性增强，而Er对Pt电子结构的调制优化了Pt位对CO的吸附/解吸能力，促进了CO的快速转化，从而增强了Pt-Er/h-NC的CO耐受性。为设计在安培级电流密度下耐用的低Pt负载酸性HER电催化剂以及构建具有高CO耐受性的HOR催化剂提供了一个有前途的想法。研究成果以“Near-Atomic-Scale Superfine Alloy Clusters for Ultrastable Acidic Hydrogen Electrocatalysis” 为题发表在化学领域国际顶级期刊J. Am. Chem. Soc.上，西北工业大学柔性电子研究院黄维院士、韩云虎教授和奥克兰大学的王子运教授为本文的共同通讯作者。在读博士研究生陈冠震、硕士研究生陈雯、奥克兰大学路瑞虎博士和清华大学马超为该论文的共同第一作者。

该研究得到了国家自然科学基金，中央高校基础科学研究资金，陕西省自然科学基金青年项目，宁波市自然科学基金以及Marsden基金的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1021/jacs.3c07541

（审核：王学文）