近日，分析化学教研室冯长瑞博士在催化领域国际顶刊ACS Catalysis（《ACS催化》）上发表高熵氧化物催化海水电解最新研究成果。论文题为“Mo as a Bifunctional Active Site in a High-Entropy Oxide for Stable and Selective Seawater Electrolysis”（钼作为高熵氧化物中的双功能活性位点用于稳定和选择性海水电解）。冯长瑞博士、沈阳化工大学郑鹏副教授、日本弘前大学官国清教授为论文共同通讯作者，日本弘前大学周奕帆博士为论文第一作者，304永利集团为论文第二通讯单位。ACS Catalysis是American Chemical Society（美国化学会）出版社旗下刊物，于2011年创刊，是SCI中科院大类一区Top期刊，最新影响因子为13.6。
海水电解是制备绿氢的重要方向，然而海水中高浓度的氯离子在阳极会产生不可忽视的副反应和腐蚀。面向长时间海水稳定电解的催化剂需要同时解决活性、选择性和长期稳定性三个问题。传统Cl-排斥层虽可增强抗腐蚀能力，但往往需要额外处理，并可能削弱OH-及含氧中间体吸附。因此，理想阳极应同时兼顾OH-供给、Cl-抑制和高电流下的长期稳定性。该工作在高熵氧化物中构造“兼具OER供给与抗氯保护”的双功能Mo位点，相对于Cl-更容易吸引OH-。且少量Mo浸出形成钼酸根阻碍Cl-的接近，进一步增强其耐腐蚀性。理论计算结果显示，Cl-和OH-均不能稳定吸附在Fe、Co、Ni或Cu位点上，而是转移到相邻的Mo位点。OH-在Mo位点的吸附能均比Cl-的吸附能更低，使其成为OH-选择性位点，从而提高OER的选择性。催化剂表面OH-而非 Cl-的占据优势可能形成局部碱性微环境，从动力学上阻碍Cl-的接近，进而进一步增强其耐腐蚀性。
LOM路径自由能、模拟反应路径以及OH-/Cl-吸附能比较，说明高熵体系降低晶格氧再生能垒且Mo位点更偏好OH-。
论文信息：
Mo as a Bifunctional Active Site in a High-Entropy Oxide for Stable and Selective Seawater Electrolysis
Yifan Zhou, Shuying Li, Yuxia Jin, Rui Yang, Yuanchuan Hao, Peifen Wang, Wenhao Lian, Changrui Feng*, Peng Zheng*, Abuliti Abudula, and Guoqing Guan*
ACS Catal. 2026, https://doi.org/10.1021/acscatal.6c03231
论文链接：https://doi.org/10.1021/acscatal.6c03231
