近日，我院智能光电材料科研团队刘洋副教授在水电解析氢材料领域取得重要进展，在材料领域国际知名顶级期刊《Journal of Catalysis》上发表了题为“Dual adsorbate mechanism in OER process achieved by the surface nitridation of the polydopamine modified electrodes”的重要研究成果（DOI: 10.1016/j.jcat.2025.116169），刘洋副教授为通讯作者。该研究开创性地提出了析氧反应双吸附机制（Dual Adsorbate Mechanism, DAM），这一发现成功破解了水电解析氧反应（OER）领域长期存在的“催化活性-耐久性权衡”难题——传统吸附质演化机制（AEM）与晶格氧氧化机制（LOM）始终无法同时兼顾高催化活性与耐久性的困境。在DAM驱动下，金属中心与晶格氧中心协同参与OER循环，形成关键的*O-M-*O三角形中间态，这一独特结构显著降低了OER决速步骤能垒，最终实现卓越的OER活性与耐久性。通过实验分析和第一性原理计算的相互印证，系统阐明了DAM机制的合理性与优越性。其中，FeCo基电极在10/100 mA cm−2电流密度下仅需194/253 mV 的超低过电位，且耐久性优异。这一研究成果不仅为开发高效稳定的OER催化剂提供了新的理论指导和材料设计策略，还对推动水电解制氢技术的发展具有重要科学意义和应用价值。
基于FeCo@PDA-N实现的水电解析氧反应双吸附机理（DAM）示意图