实现稳定、高效的电催化整体水分解是可持续高效制氢的迫切需要。然而，由于酸性析氧（OER）过程中电催化剂的快速失活，因此仍具有一定挑战性。

近日，厦门大学黄小青教授，广东工业大学徐勇开发了一种单一Pt位点掺杂的RuO₂空心纳米球（SS Pt-RuO2 HNSs）作为整体酸性水分解的高性能电催化剂，其中C被捕获在间隙中，而Pt以单一位点的形式取代了部分Ru位。

文章要点

1）研究人员以水合肼水溶液为还原剂，水为溶剂，采用水热法首次合成了PtRuSe HNSs。然后将PtRuSe HNSs加载到VC­X72碳粉上。接着，将碳负载的PtRuSe HNSs在300 °C的空气中处理10 h，得到SS Pt-RuO₂ HNSs。

2）实验结果显示，在0.5 M H₂SO₄中，采用SS Pt-RuO₂ HNSs作水分解电催化剂时，达到10、50和100 mA cm⁻²的电流密度所需的槽电压分别为1.49 、1.59和1.65 V，其催化性能已超过大多数已报道的整体水分解电催化剂。

3）详细的表征表明，间隙C的存在可以拉长SsPt-RuO2 HNSs中的RuO和Pt-O键，并且SS Pt的引入强烈地影响了RuO₂的电子性质。密度泛函理论（DFT）计算表明，含SS-Pt的RuO₂能显著提高OER活性的稳定性并降低其能垒。

本工作不仅为合成掺杂SS-Pt改性的RuO₂提供了一种简便的策略，而且为实现整体水分解技术的工业应用提供了新的思路。

参考文献

Juan Wang, et al, Single-site Pt-doped RuO₂ hollow nanospheres with interstitial C for high-performance acidic overall water splitting, Sci. Adv., 2022

DOI: 10.1126/sciadv.abl9271

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl9271