长安大学能源与电气工程学院联合广州大学黄埔氢能创新中心在能源催化期刊《Chem Catal.》上发表了题为《Pt-efficient high-entropy alloy heterojunctions for proton exchange membrane water electrolysis》的研究论文。阳小华为共同第一作者兼共同通讯作者，长安大学为共同第一署名单位和共同通讯单位。

酸性电解水是未来实现低碳能源经济的重要技术手段，对碳达峰和碳中和的“双碳”战略具有重要价值，但铂(Pt)基催化剂的成本和耐久性一直是制约酸性电解水大规模产业化的重要因素，也因此，降低催化剂中的Pt用量，以及提高其耐久性是近年来的研究热点。

高熵合金和金属氧化物均具有优异的电解水催化性能，但在酸性环境下容易发生金属溶解与浸出。有鉴于此，本研究利用结合金属/非金属元素之间的亲和力不同（铂金属与过渡金属元素亲和力较强，过渡金属元素中的钴和铁与氧元素亲和力较强）并结合焦耳热技术，生成高熵合金（HEA）-金属氧化物（CFO）异质结催化剂，并利用催化剂中铁元素对碳元素的催化作用在异质结催化剂周围生成2~3层石墨烯层，催化剂具体结构与如图1A-D所示，Pt基HEA为催化剂活性位点，CFO为电子调控剂，石墨烯为保护层。催化活性和稳定性提高机理为：HEA中的铂裸露在外，提高了其利用率，CFO通过异质结调控HEA电子结构，预防HEA中的金属溶解与浸出，石墨烯层保护HEA和CFO不受酸性环境腐蚀，从而提高活性与稳定性。所得催化剂的铂用量仅为0.74 wt%，在真实酸性电解水环境中，10 mA cm^-2处的过点位仅为6.7 mV，并且在500 mA cm^-2下连续运行1700小时几乎无衰减 （图1E-G），性能远高于商业铂碳催化剂，本研究为开发高性能高熵合金电解水催化剂奠定了基础。

图1 (A)HEA-CFO异质结，(B) CFO (311)晶面，(C)HEA中Pt(111)晶面，(D)异质结处位错，(E-G) PEMWE电解水催化活性及稳定性。

《Chem Catal.》是Cell Press细胞出版社旗下物质科学方向的第一本专注于单一研究领域的子刊，影响因子10.7，中科院一区TOP期刊，内容主要涵盖均相催化、多相催化和生物催化等领域的相关前沿进展。

论文信息：F. Huang^†, M. Fang^†, X. Yang^†,* et al. Pt-efficient high-entropy alloy heterojunctions for proton exchange membrane water electrolysis.Chem Catal., 7 (2027) 101906.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.checat.2026.101906

（供图供稿：阳小华 审核：耿莉敏  网络编辑：韩啸）