相对于碱性电解液电催化制氢，酸性电解液中进行电催化制氢对于工业化非常重要，但是酸性电解质中进行电催化制氢反应面临着一些困难，缺少高丰度价格合理的高催化活性能够在强酸性电解液中进行工作的电催化剂，有鉴于此，中科院上海硅酸盐研究所施剑林、华东师范大学陈立松等报道了通过不耐酸的非贵金属氧化锰电催化剂，在电解酸性醇溶液中展示了较高的催化活性和稳定性，较高的制氢催化耐久性，为一些酸性条件中稳定性较弱的电催化剂的应用提供经验和机会。

本文要点：

（1）

在甘油溶液中进行电催化制氢，在10 mA cm^-2电流密度中的电压仅需要1.36 V，比产氧需要的电压降低270 mV，同时能够将甘油氧化生成高附加值产物，比如甲酸。这种电催化反应表现了优异的耐久性，在以甘油氧化配合电催化反应时稳定时间达到865 h，对比条件中OER产氧稳定反应小于10 h。

（2）

作者通过原位Raman表征、DFT计算模拟，对持久催化反应过程中加入甘油的过程进行表征。本文方法为酸性条件中不稳定的氧化物用于HER等酸性电催化反应提供了一种方法。

DFT计算结果显示，溶液中的有机醇在电极上氧化生成含氧中间体，随后氧化为醛，而不是生成O₂。在酸性条件电解液中，MnO₂能溶解生成MnO₄^-，此外反应生成高浓度和大量氧空穴，导致催化剂逐步发生分解。但是当在酸性电解液中引入可以还原的有机醇，能够通过抑制形成晶格氧空位、Mn^IV=O，因此显著改善电催化反应过程中MnO₂电催化剂的稳定性。

参考文献

Yan Li, Xinfa Wei, Shuhe Han, Lisong Chen, Jianlin Shi*, MnO₂ Electrocatalysts Coordinating Alcohol Oxidation for Ultra-durable Hydrogen and Chemical Productions in Acidic Solutions, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202107510

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202107510