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 據報道，中國科學技術大學吳宇恩教授課題組運用創新工藝，在氧析出催化劑研發上取得重大突破，可使電解水制氫的成本大幅下降，穩定性提高近10倍，邁出了電解水制氫工業化進程的重要一步。

　　“終極能源”氫能市場化的關鍵一環是氫氣的高效廉價制取，其中電解水是最被看好的制備方式之一。然而，電解水過程中必需的高效廉價的氧氣析出催化劑是當前面臨的最大挑戰之一。吳宇恩教授課題開發的氧析出催化劑是一種新型的釕單原子合金催化劑，用于電解水制氫具有廉價、高效的特點，且這種單原子釕催化劑可使酸性氧析出僅需要較低過電位(220mV)，加快了氧析出過程。相關實驗證實，該釕單原子合金催化劑相比于商業釕基催化劑在酸性電解水反應中具有更好的活性、抗過氧化和抗溶解能力。

　　新加坡國立大學化學系楊文祥教授對該成果給予極高評價，認為吳宇恩教授團隊的工作成功實現了“通過應力工程調控單原子釕的電子結構，從而進一步提高其在酸性氧析出中的活性和穩定性”。

　　此前，氧析出常用的商用催化劑是二氧化銥。銥金屬市價為240~250元/克，工業上采用二氧化銥電解水制氫的成本是33~38元/千克，而轉化為相同能量所需的汽油成本是25~29元，高成本成為氫能源推廣的重大阻礙。相比之下，另一個可作為催化關鍵元素的釕金屬市價為19.5~20.5元/克，地球儲量更豐富，價格更低廉，如果將其在工業上用于氧析出催化劑制備，則能夠有效降低氫氣制備成本，便于其推廣。

　　但可惜的是，在強酸、強氧化性環境中，二氧化釕在高的工作電位下極易被氧化為四氧化釕，從而失去催化活性。因此，開發出一種高活性和高穩定性的釕單原子催化劑是解決上述問題最有潛力的途徑。

　　釕基催化劑在酸性氧析出中的穩定性是一個公認的世界難題。吳宇恩教授團隊在2014年開始研究釕元素的應用，為實現高效廉價的電解水制氫，該團隊經過多年的實驗探索，創新性地采用抗氧化能力和抗溶解能力強的鉑基合金為載體，利用表面缺陷工程技術捕獲和穩定單原子的方法成功制備出釕單原子合金催化劑。

　　該釕單原子合金催化劑相對于商業釕基催化劑過電位降低了大約30%，穩定性提高近10倍。