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近日，腾讯体育轻工化工学院余林教授团队在直接海水电解制氢研究领域取得重要进展。相关研究论文以 "An 'ice-like' water film for corrosion-proof seawater electrolysis"为题，发表于能源与环境领域的国际顶级期刊《Energy & Environmental Science》（影响因子：30.8，中科院一区TOP期刊）。

随着可再生能源的快速发展，利用丰富的海水资源直接电解制取绿氢，是解决未来能源需求与实现“双碳”目标的重要路径。但海水中高浓度的氯离子会对电极催化剂造成严重腐蚀，导致催化性能快速衰减。传统研究多聚焦于构建"更强"的固态屏障来阻挡氯离子，但难以从根本上避免腐蚀发生。余林教授团队转换研究视角，从电极/溶液界面的双电层结构入手，设计了一种新型催化剂，在电解过程中诱导界面水分子重排，构筑了一层高度有序、类似冰结构的致密氢键网络水膜。

该“类冰状水膜”凭借其强大的共价O-H键和密集的氢键网络，形成了一道动态、自更新的物理屏障，能够有效阻挡氯离子向电极内亥姆霍兹平面（IHP）的迁移，从源头解决腐蚀问题。实验表明，基于该策略的催化剂在模拟海水和真实海水中均表现出优异的稳定性与催化活性，组装的电解槽在工业级条件下可稳定运行超1000小时，展现了良好的实际应用前景。该工作首次将催化剂动态演化与界面水分子结构调控相结合用于抗氯腐蚀电解海水，颠覆了传统钝化层的思维定式，为设计长效、稳定的海水电解催化剂提供了全新见解。

论文第一作者为2023级硕士研究生袁梓慧，通讯作者为轻工化工学院余林教授、华中科技大学刘友文教授等。广东工业大学为论文的第一完成单位。

论文链接：https://doi.org/10.1039/D6EE00098C