邢巍/葛君杰/姜政Angew.：首次报道！Ir单原子位点和纳米颗粒之间的协同催化实现耐CO的PEMFC阳极

质子交换膜燃料电池（PEMFC）因其对痕量一氧化碳（CO）杂质的极端敏感性而受到限制，因此对氢气纯度提出了严格要求，并且排除了直接使用廉价粗氢气作为燃料的可能性。

基于此，中科院长春应用化学研究所邢巍研究员和葛君杰研究员、中科院上海高等研究院姜政研究员（共同通讯作者）等人首次报道了一种通过单原子和纳米颗粒之间的协同催化来解决阳极CO中毒问题的策略。

作者构建了一种由原子分散的Ir-N单位点和Ir纳米颗粒（Ir_NP@Ir_SA-N-C），表现出优异的氢氧化反应（HOR）和CO电氧化反应（COOR）性能，以及优异的H₂和CO混合气体中的CO耐受特性。

作者假设这种CO耐受特性可归因于Ir单原子位点和Ir纳米颗粒之间的相互作用，其中Ir单原子不仅能够有效地快速将CO转化为CO₂，而且还能够通过提供反应性OH*物种有效地清除接近Ir纳米颗粒的CO。因此，Ir纳米颗粒上的HOR活性位点可以在共存的情况下释放，从而赋予催化剂优良的抗毒性特性。

此外，Ir纳米颗粒和Ir单原子位点之间的协同互作用使得Ir_NP@Ir_SA-N-C在质子交换膜燃料电池中具有优异的HOR活性（1.19 W cm^-2）和COOR活性（85 mW cm^-2），同时该催化剂对H₂/CO混合气体中CO的耐受性比目前最好的PtRu/C催化剂高了两倍。

该工作不仅为解决阳极致命的CO中毒问题提供了一条途径，而且还建立了一种新型的相互作用催化体系，其中单原子位点与纳米颗粒之间的协同作用显示出高度的重要性。

CO-Tolerant PEMFC Anodes Enabled by Synergistic Catalysis between Iridium Single-Atom Sites and Nanoparticles. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202110900.

https://doi.org/10.1002/anie.202110900.

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邢巍/葛君杰/姜政Angew.：首次报道！Ir单原子位点和纳米颗粒之间的协同催化实现耐CO的PEMFC阳极

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