非金属电催化剂是OER反应最重要的催化活性物种，通常非金属电催化剂需要使用官能团化修饰的共轭碳材料，这显著的限制具有前景的高效碳基电催化剂的发展。

有鉴于此，悉尼大学赵慎龙、裴增夏、波多黎各大学陈中方等报道一种介孔聚丙烯酸酯水凝胶，具有超预期的优异OER催化活性，性能达到标志性的IrO₂催化剂水平，与此同时具有较好的持久性，在各种不同pH值的环境都很好的兼容。

本文要点

（1）

通过理论计算和电化学动力学研究，发现羧酸官能团的正电荷碳原子具有OER电催化活性，通过operando光谱表征同样发现在聚合物水凝胶骨架上形成超氧中间体物种的信号，这项工作拓展了非金属OER电催化剂的种类，展示了水凝胶电催化剂作为一种新型电催化剂的前景。

（2）

这种介孔聚丙烯酸酯水凝胶能够担载于各种导电基底上（包括碳布、泡沫铜、Au电极），这种水凝胶得以成功的原因是聚合物分子链具有非常高的理论正电荷密度（1/3），从而理论上具有优异的OER性能。当电流密度为10 mA cm^-2，过电势为316 mV，性能达到标志性电催化剂IrO₂。此外，其具有42 mV dec^-1的Tafel斜率和优异的持久催化能力。

参考文献

Zengxia Pei, Hao Tan, Jinxing Gu, Linguo Lu, Xin Zeng, Tianqi Zhang, Cheng Wang, Luyao Ding, Patrick J. Cullen, Zhongfang Chen & Shenlong Zhao, A polymeric hydrogel electrocatalyst for direct water oxidation. Nat Commun 14, 818 (2023)

DOI: 10.1038/s41467-023-36532-x

https://www.nature.com/articles/s41467-023-36532-x