甲醇氧化反应是可持续能源经济的关键，因为甲醇氧化反应包括多电子转移过程以及多种多样的中间体，这导致甲醇氧化反应的动力学非常缓慢。

有鉴于此，湖南大学王双印教授、陶李副教授等报道单原子Ir催化剂，实现了优异的甲醇氧化性能。在非常低（<0.1 V）的过电势，通过热力学和电化学的结合，表现优异的甲醇氧化。

主要内容

（1）

在比较高的温度下，缺电子Ir位点能够表现较高的甲醇亲和性，在电压作用下将CH₃OH脱氢生成CO和H₂，随后通过电催化氧化反应生成CO₂和质子。甲醇分子在没有电压的条件下无法通过热催化发生分解。

（2）

通过单原子Ir催化剂作为阳极催化剂，将甲醇氧化反应与HER反应耦合，制氢速率最高达到18 mol g_Ir^-1 h^-1，性能比Ir纳米粒子或Pt/C更好。这项研究说明单原子催化剂在电催化甲醇氧化的前景，有助于拓展可再生能源器件以及催化剂的设计理念。

参考文献

Liyuan Gong, Xiaorong Zhu, Ta Thi Thuy Nga, Qie Liu, Yujie Wu, Pupu Yang, Yangyang Zhou, Zhaohui Xiao, Chung-Li Dong, Xianzhu Fu, Li Tao, Shuangyin Wang, Ultra-low-Potential Methanol Oxidation on Single-Ir-Atom Catalyst, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202404713

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202404713