質子交換膜燃料電池（PEMFC）作為替代傳統化石燃料能源轉換器的可行替代品，為全球可持續發展做出了重大貢獻。在PEMFC陽極，考慮到高交換電流密度，Pt/C被認為是確保氫氣氧化反應（HOR）以足夠快的速度發生的首選催化劑。然而，Pt/C的高性能只能在使用高純度氫氣的前提下實現。例如，在H2生產過程中存在痕量一氧化碳（一種典型的污染物）的情況下，Pt會因CO表面堵塞而嚴重失活。解決中毒問題需要開發抗中毒電催化劑或使用通過熱催化途徑獲得的預純化H2。CO中毒問題可以分別通過H2供應側的熱催化或用戶側的電催化來解決。盡管熱催化和電催化之間存在區別，但這兩種途徑之間有很高的相似性。在本質上，這兩種技術都需要降低CO與含氧中間體結合的動力學能壘。因此，橋接電催化和熱催化為開發尖端催化劑以解決中毒問題提供新的見解，然而，這在催化科學中是一個尚未充分探索的前沿領域。近日，中國科學技術大學葛君杰、Wang Xian對優先CO氧化（CO-PROX）熱催化劑和抗中毒HOR電催化劑的最新進展進行了綜述研究。
本文要點：
1) 首先，作者討論了熱/電催化、CO氧化機制和抗CO中毒策略的差異。其次，作者根據發展時間表（納米粒子到簇到單原子）全面總結了負載型和非負載型耐CO催化劑的進展，重點關注金屬-載體相互作用和界面反應性。
2) 第三，作者闡明了耐CO電催化劑的穩定性問題和理論理解，這是合理設計高性能催化劑的關鍵因素。最后，作者強調了橋接熱/電催化CO氧化的目前挑戰，理論、材料和機制是獲得更深入理解的三大武器。
Kai Wei et.al Towards bridging thermo/electrocatalytic CO oxidation: from nanoparticles to single atoms Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D3CS00868A
https://doi.org/10.1039/D3CS00868A
