RuO₂被认为是用于酸性介质中析氧反应（OER）的最先进的电催化剂。但是，它的实际应用在很大程度上受到反应中心的高反应过电势和严重电化学腐蚀的阻碍。因此，发展创新的设计策略克服这些限制是非常重要的，但这仍然是一个巨大的挑战。近日，厦门大学邓德会等报道了通过包裹Ru纳米颗粒的石墨烯的可控氧化，合成了在RuO₂和石墨烯之间的稳定的界面Ru中心，有效地增强了其酸性OER的活性和稳定性。

本文要点：

1）实验发现，通过精确控制反应界面，合成的Ru催化剂在酸性电解液中OER，达到10 mA cm^-2的电流密度过电势仅为227 mV（市售的RuO₂为290 mV），但耐久性却大大高于市售的RuO₂。

2）密度泛函理论（DFT）计算表明，RuO₂和石墨烯之间的Ru界面中心可以打破HOO*和HO*的自由能之间的经典比例关系，降低极限电势，从而提高了RuO₂的固有OER活性和抗过度氧化和抗腐蚀能力。

该工作为合理设计在苛刻条件下运行的具有高催化活性和稳定性的电催化剂铺平了一条有效途径。

Xiaoju Cui, et al. Robust Interface Ru Centers for High‐Performance Acidic Oxygen Evolution. Adv. Mater., 2020

DOI: 10.1002/adma.201908126

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201908126