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甲醇氧化反應是可持續能源經濟的關鍵，因為甲醇氧化反應包括多電子轉移過程以及多種多樣的中間體，這導致甲醇氧化反應的動力學非常緩慢。

有鑒于此，湖南大學王雙印教授、陶李副教授等報道單原子Ir催化劑，實現了優異的甲醇氧化性能。在非常低（<0.1 V）的過電勢，通過熱力學和電化學的結合，表現優異的甲醇氧化。

主要內容

（1）

在比較高的溫度下，缺電子Ir位點能夠表現較高的甲醇親和性，在電壓作用下將CH₃OH脫氫生成CO和H₂，隨后通過電催化氧化反應生成CO₂和質子。甲醇分子在沒有電壓的條件下無法通過熱催化發生分解。

（2）

通過單原子Ir催化劑作為陽極催化劑，將甲醇氧化反應與HER反應耦合，制氫速率最高達到18 mol g_Ir^-1 h^-1，性能比Ir納米粒子或Pt/C更好。這項研究說明單原子催化劑在電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劑的設計理念。

參考文獻

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