前言：在学院浓厚的科创氛围浸润和导师的悉心指导下，我院学子积极参与各类科研项目，勇攀科学高峰，涌现出一批优秀成果。本系列将陆续展示这些闪耀着智慧与汗水的科创故事。本期聚焦应用化学专业2021级本科生马佳敏及其团队在银合金纳米线选择性电氧化醇耦合制氢领域取得的重要突破。

风光电驱动的电解水制氢技术，因其原料来源广、操作简单、反应温和、环境友好等多种优点，有望替代传统的基于化石燃料的蒸汽重整制氢技术。电解水反应由二电子析氢与四电子析氧两个半反应组成。析氧反应的多电子转移特点，使得该反应动力学速率缓慢，进而使电解水的能耗变大，大大增加了制氢成本。近年来，源于废弃生物质与废弃塑料的小分子醇（甘油、乙二醇）电氧化反应，因其极低的理论氧化电位及其对废弃物的资源化利用，在耦合制氢中展现出巨大的应用潜力。其中，高活性、高选择性与强耐受性的催化剂是关键。

银（Ag）是室温下导电性最高的金属，适合作为电催化剂的辅助金属。然而，银在电氧化反应中并无催化活性，且较易氧化（0.7996 V vs. RHE），因此多数研究人员忽略了其在电催化氧化反应中的作用。在小黄书 曹雪波研究团队的指导下，马佳敏等本科生携手杨颖等研究生开展研究，他们发现，Ag原子作为辅助金属，不仅通过传统配体效应优化催化中心Pt/Pd的电子结构，进而促进乙二醇的催化氧化，还借助原位电化学光谱学技术与理论计算揭示了Ag原子的另一重要作用：加速催化剂活化水分子，并产生羟基自由基（*OH），形成Ag-OH活性物种。Ag-OH活性物种能以一种更优的、非竞争性的Langmuir–Hinshelwood机制加速醇脱质子(图1)，并快速释放氧化的碳基中间体，从而高选择性、高通量地得到目标产物乙醇酸与氢气，并能有效防止催化剂毒化，相关成果发表于中科院一区期刊上（Journal of Colloid and Interface Science 2025，684，197–206）。该研究小组还发现，在Ag-PdPt_skin纳米线催化的乙二醇电氧化耦合制氢体系中，在＞1.2 V电位下，会形成Ag²⁺。Ag活性物种能以非法拉第的模式直接氧化乙二醇与某些有毒中间体，从而提高催化剂的活性与抗中毒能力。在以粗乙二醇为原料的无膜电解制氢体系中，表现出超过3000小时的稳定性与工业级电流密度（＞400 mA/cm²）（图2），相关成果发表于中科院一区期刊上（Advanced Functional Materials. 2024, 2418588）。以上研究受到国创项目（《银纳米线选择性电氧化醇耦合制氢》，马佳敏等人，指导老师黄林/曹雪波）、国家自然科学基金（no.22275074与22102063）与企业横向等课题的资助。