上海电力大学环境与化学工程学院教师首次在JACS上发表绿电制氢研究成果

近日，上海电力大学环境与化学工程学院闵宇霖教授、朱晟副教授联合中国科学技术大学高敏锐教授，在国际顶级学术期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society，JACS）上发表了题为“Fluorine Mediates the Deprotonation Pathway over Ruthenium Oxide for Stable Water Electrolysis”的研究论文。论文第一作者为上海电力大学环境与化学工程学院2025届硕士研究生马杰，朱晟副教授和闵宇霖教授为论文通讯作者。这是学校首次以第一署名单位在JACS上发表论文，标志着学校在绿电制氢领域的研究已跻身国际前沿。

本工作针对质子交换膜电解水制氢阳极析氧反应（OER）中传统铱基催化剂成本高、效率低的“卡脖子”难题，创新性地设计开发了一种氟调制氧化钌催化剂。通过在催化剂中同时引入末端氟位点和桥接氟位点，巧妙地触发了一种全新的“氟辅助去质子化”机制。该机制成功将OER中的质子转移过程与电子转移过程解耦：末端氟位点充当“质子中继站”，显著加速各反应中间体的去质子化步骤，从而提升反应活性；桥接氟位点则有效抑制晶格氧参与反应，从而大幅增强稳定性。

得益于这一独创设计，所制备的催化剂表现出卓越的综合性能：达到10 mA cm-2的电流密度仅需191 mV过电位，并稳定运行超过2000小时。该催化剂组装的实际电解槽在低至1.72 V的电压下即可获得1000 mA cm-2的高电流密度，并稳定运行300小时以上，电压衰减速率仅为每小时84μV。

该研究为设计下一代高性能、低成本、长寿命的电解水制氢催化剂提供了新范式，对推动绿氢技术的产业化发展具有重要科学意义与应用价值。

JACS是美国化学会（ACS）的旗舰期刊，创刊于1879年，是国际化学领域最具权威性和引领性的学术期刊之一，致力于出版化学各分支学科及其交叉领域的前沿性、原创性重大研究成果，以其极高的审稿标准和影响力成为全球公认的学术标杆，受到广泛认可。（通讯员：朱晟）