对于发展下一代先进电化学能量转换技术体系，关键在于发展高效率电催化剂，在各种重要电催化反应中，OER反应是其中非常重要的一个反应，应用的领域包括可充电电池、CO₂电化学还原、水分解等过程。

通常对于评价电催化剂的性能，电催化电流密度、起始过电势是其中的两个关键参数，但是当消耗电子存在副反应过程，这两个参数评价电催化活性存在一定问题。比如在OER电催化反应的相关研究中，阳极电流通常包含催化剂/基底的活化/降解电流。

有鉴于此，福建物质结构研究所温珍海等报道发展了一种在线的片上电催化-质谱（chip EC-MS）体系，得以将担载于石墨烯的Ru催化剂在CV、CP电化学测试过程产生的OER电催化电流进行定量分析，因此实现了准确的表征OER电催化反应的过电势和法拉第效率。

在这种chip EC-MS电催化表征体系中，使用硅基微型芯片膜替换传统的PTFE膜，这种替换实现了能够进行实时监控反应中生成的产物种类、中间体物种，监控能够实现100 %效率、而且表征精度达到亚秒量级。在本文工作中，通过MS的高灵敏度，气体产物分子的响应灵敏度达到pmol s^-1，而且通过加入内标能够实现对产物进行定量测试。因此，这个体系能够对电催化反应中的OER、CO₂还原产生的电流密度进行定量测试，通过分析电化学测试结果、MS测试结果分析实验数据能够得到电催化反应的准确法拉第效率。

本文要点：

（1）

通过这种chip EC-MS表征系统，作者得以分析OER电催化反应过程中的各种详细过程和机制，包括催化剂的活化、催化剂的静态、催化剂的降解、发生的副反应等过程。

（2）

通过这个在线表征系统，得以揭示实际电催化反应中OER反应存在的重要问题。

参考文献

Junheng Huang, Soren B. Scott, Ib Chorkendorff, and Zhenhai Wen*, Online Electrochemistry–Mass Spectrometry Evaluation of the Acidic Oxygen Evolution Reaction at Supported Catalysts, ACS Catal. 2021, 11, 12745–12753

DOI: 10.1021/acscatal.1c03430

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c03430