利用甲醛等有机废水替代传统析氧反应（OER）进行电解制氢，可同时实现污染物去除与绿氢生产，是废水资源化利用的重要发展方向。然而，铜基催化剂在工业电流密度下易发生失活，严重制约了该技术的实际应用。

近日，大连理工大学陈冰冰副教授、石川教授和朱楠教授联合在废水资源化制氢领域取得重要进展。研究团队构建了具有高度互连多孔结构的自支撑AgCu双金属微球催化剂（AgCu-MSs/CF），通过调控铜的局域电子微环境，建立了甲酸盐中间体的“动态转化–脱附平衡”，有效解决了铜基催化剂在高电流密度条件下因中间体积累导致的失活难题。相关成果发表于《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition, 2026, e9923674）。

研究发现，微量Ag的引入能够精准调控Cu表面电子结构，促进甲酸盐中间体快速转化与脱附，避免活性位点被持续占据，实现催化剂长期稳定运行。基于这一设计，AgCu-MSs/CF在1.0 V vs. RHE下实现1068 mA cm^-2的工业级电流密度，有效工作电位窗口拓宽至1.3 V vs. RHE，并在甲醛电氧化耦合析氢电解槽中连续稳定运行超过312 h。

该研究提出了以“转化–脱附平衡”为核心的催化剂设计新理念，为有机废水高效处理与低能耗绿氢协同制备提供了新的理论基础和技术路径，对推动废水资源化利用与绿色氢能发展具有重要意义。本文第一作者为大连理工大学毛沛元博士、深圳大学蔡慧珠助理教授和大连理工大学马鸿婷博士后。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、中国博士后科学基金等项目的资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.9923674