近日，西南交通大学化学学院张颜博士作为通讯作者在《Journal of Catalysis》上发表了题为“Insights into Mechanisms on Electrochemical Oxygen Evolution Substitution Reactions”的综述。2020级硕士研究生廖婉怡作为第一作者，2022级硕士研究生赵芹等参与了研究工作。

水电解系统的高总能耗通常归因于析氧反应(OER)的缓慢动力学，为了解决这一问题，在阳极取代热力学上比OER更有利的小分子氧化反应，可以显著提高其能量转换效率。多样化的氧化基质可以保证阴极反应的高效转化，同时在阳极产生高附加值产品或污染物降解。然而，底物元素组成的复杂性要求对反应机理进行深入的研究，阐明材料结构与性能之间的构象关系，可视化反应底物的氧化机理和反应限速步骤，是合理高效设计高选择性、高活性电催化材料的明确方向。在这篇综述中，作者总结了OER取代反应与HER或CO2RR耦合的电催化系统的最新进展，以典型的阳极反应（乙醇、尿素、联氨）为切入点探讨了不同底物分子的电氧化机理。此外，结合反应路径选择性，介绍了高性能电催化剂的设计思路和策略，最后工作还预测了在这一领域实现工业转型所面临的挑战。

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该研究得到了中央高校基本科研业务费专项资金(2682022ZTPY049)、国家自然科学基金(批准号52200076)的资助和中国科学院重庆绿色智能技术研究院陆顺博士的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcat.2023.115161