近日,厦门大学黄小青教授和广东工业大学徐勇教授(共同通讯作者)等人报道了一种单位点铂(Pt)掺杂的RuO2中空纳米球(single-site Pt-doped RuO2 hollow nanospheres, SS Pt-RuO2 HNSs),其可以用作高性能电催化剂用于酸性整体水分解,其中间隙C被困在间隙中,而Pt取代了部分Ru位点并以单位点的形式存在。当SS Pt-RuO2 HNSs作为电解水的阴、阳极电催化剂时,在0.5 M H2SO4溶液中,在电流密度为10、50和100 mA cm-2下所需的电压仅为1.49、1.59和1.65 V,其催化性能已超过了大多数已报道的用于整体水分解的催化剂。此外,SS Pt-RuO2 HNSs在聚合物电解质膜(PEM)电解槽中,在电流密度为100 mA cm-2下可以连续稳定运行100 h,表现出良好的稳定性。详细表征表明,间隙C的存在可以延长SS Pt-RuO2 HNSs中的Ru-O键和Pt-O键,并且引入的SS Pt显著影响RuO2的电子性质。密度泛函理论(DFT)计算表明,具有SS Pt的RuO2可以显著提高稳定性并降低能垒,从而促进OER活性。该工作不仅可以为通过掺杂SS Pt对RuO2的改性提供一种简便的策略,而且还为整体水分解的工业应用提供了新的思路。研究成果以题为“Single-site Pt-doped RuO2 hollow nanospheres with interstitial C for high-performance acidic overall water splitting”发布在Sci. Adv.上。