通过氟修饰增强d-p轨道杂化，以实现高效的氧气析出反应

提高碱性/海水电解制氢效率需开发耐碱且抗氯离子氧析出反应（OER）催化剂。本文通过温和双步干湿研磨策略，在F-MnO₂ lattice中实现F⁻掺杂，并借助Ru-O/F杂键锚定原子级分散Ru，使催化剂F-Ru-MnO₂-TH在碱性水（280mV）和模拟海水（200mV）中10mA/cm²过电位优于传统Ru-MnO₂和市售RuO₂，且海水环境中300小时活性保持率超95%。

摘要

为了提高碱性水/海水电解制取绿色氢气的整体效率，开发出在电解槽阳极处具有耐碱性和耐氯化物性能、且成本低廉的氧气演化反应（OER）催化剂至关重要。本文介绍了一种温和的“两步干湿研磨”方法，首先对F-MnO₂进行全面的晶格掺杂（掺入F⁻离子），然后通过Ru–O/F杂化键将原子级分散的Ru原子固定在F-MnO₂基底上。由于Mn 3d轨道与O/F 2p轨道杂化作用的增强以及表面F⁻离子的负电荷屏蔽作用，所得到的F-MnO₂负载Ru电催化剂（F-Ru-MnO₂-TH）在氧气演化反应中表现出优异的活性和选择性，并且在面对氯化物氧化反应时具有更强的耐受性和抗腐蚀性。实验结果显示，在碱性水中，F-Ru-MnO₂-TH电催化剂在电流密度为10 mA cm⁻²时的过电位分别为280 mV；在模拟海水中，该过电位为200 mV。有趣的是，这种催化剂在碱性介质和模拟海水中连续运行200小时和300小时后，其活性仍可分别保持初始值的约100%和95%以上，远优于Ru-MnO₂和商用RuO₂催化剂。