西安交大化学学院科研团队在电解水制绿氢领域取得重要进展

背景：碱性阴离子交换膜电解水制氢（AEMWE）兼具成本与效率优势，是可持续制氢的重要技术路线。然而，其催化剂在苛刻工况下面临活性与稳定性瓶颈。研究目的：针对锇（Os）催化剂在AEMWE中界面水解离迟缓、金属易团聚等问题，研究团队旨在设计一种高效、稳定的非铂催化剂。结论：通过“纳米岛限域”策略，成功构建了锚定于富勒烯衍生碳上的NbOₓ纳米岛限域Os原子簇催化剂（NbOₓ-Os@FDC）。该设计通过金属-载体相互作用稳定Os原子簇，利用亲氧性NbOₓ加速水解离，并借助载体调控电子结构优化氢吸附/脱附。所制备催化剂在超低Os负载下，使AEMWE器件在1.74 V达到1 A cm⁻²的工业级电流密度，且价格归一化活性相比商业Pt/C提升59倍，展现出高效、稳定及显著的经济竞争力，为低成本绿氢技术提供了新思路。