10月9日，我院游波、夏宝玉教授与中南大学刘金龙教授的最新合作研究成果“Atomic Pt-N₄ Sites in Porous N-Doped Nanocarbons for Enhanced On-Site Chlorination Coupled with H₂ Evolution in Acidic Water”在《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater.）正式刊发。该文章利用单原子催化剂Pt₁/p-NC@CNTs来催化析氯反应（CER），用于取代酸性全解水中的析氧反应（OER），在10 mA cm^-2的电流密度下可节省200 mV，同时阳极产物氯气可以通过现场氯化得到增值产物。这些发现为减少能源投入成本，实现大规模绿色氢气（H₂）生产提供了新的方法。

H₂因其高能量密度和绿色清洁而成为能源载体的首选。电解水是最有前途的绿色制氢方法之一，它可以在酸性或碱性条件下进行。然而，碱性电解水存在高电解质电阻、有限的电流密度、对可变压力/负载的耐受性一般的问题。相比之下，基于质子交换膜的酸性水电解（AWE）可以有效避免上述挑战，且具有高能效、快速响应和超高氢气纯度的优点。尽管如此，酸性介质中的析氧反应(OER)的动力学比碱性溶液中的动力学更缓慢，通常需要使用Ir基或Ru基贵金属催化剂。即使使用这些先进的贵金属催化剂，酸性OER仍然需要很大的过电位，并且氧化产物O₂的价值有限。在这种背景下，探索动力学上有利的氧化升级反应来替代OER是非常可取的。CER由于其快速动力学以及可产生高价值的氯气(Cl₂)而显示出替代OER的潜力。