近日，中国海洋大学化学化工学院2012届本科毕业生李爱龙在Science（《科学》）期刊上以通讯作者兼第一作者身份发表了一篇题为《Atomically dispersed hexavalent iridium oxide from MnO₂ reduction for oxygen evolution catalysis》的重要研究成果。该研究通过独特的设计和创新的催化剂制备方法，为质子交换膜（PEM）电解水制氢技术带来了突破性进展，对未来绿色氢的大规模生产具有重要意义。
质子交换膜（PEM）水电解是一种适合与可再生能源直接耦合的制氢技术，可以确保电网稳定并实现可再生能源的再分配，是实现“双碳”目标、维持能源安全和经济可持续发展的重要技术基础。然而，由于PEM水电解的强酸性环境，阳极催化剂必须具备极高的稳定性。目前的技术依赖于贵金属铱（Ir）作为阳极催化剂，但铱是地球上最稀缺的金属之一，每年全球产量仅6-8吨，其稀缺性严重制约了PEM水电解技术的规模化发展。因此，找到替代氧化铱的催化材料或有效减少铱的使用量成为关键挑战。
李爱龙与其团队发现锰（Mn）和铱（Ir）之间存在特殊的亲和作用，研发出了一种高度稳定且原子级分散的六价铱催化剂。利用该催化剂，可以在维持高活性和稳定性的前提下，将铱的载量降低到0.1 mg/cm²以下，相较于当前PEM水电解催化剂（2-4 mg/cm²）减少了95%以上。这项研究在电化学催化剂基础研究和电解水制氢的实际应用领域都具有重大影响，不仅为解决了PEM水电解技术的瓶颈问题，还为绿色氢的规模化生产奠定了坚实基础。该成果发表在《Science》杂志上，次彰显了中国青年科学家的创新能力和国际科研水平。
李爱龙校友于2008年9月进入中国海洋大学化学化工学院海洋化学专业学习（毕设指导老师：夏树伟教授；班主任：徐佳教授；SRDP指导老师：张洪海教授），之后在中国科学院大连化学物理研究所获得物理化学博士学位。2017年至今，他在日本理化学研究所（RIKEN）工作，目前担任该机构的研究科学家（Research Scientist）。李爱龙在学术领域取得了优秀成果，以通讯/第一作者身份在Science和Nature Catalysis（《自然·催化》）等顶级期刊上发表了多篇重要文章。李爱龙作为我院优秀毕业生，为全球可持续能源发展贡献了力量。
图：基于氢能的可再生能源再分配示意图。氢能在实现“双碳”目标、维护能源安全和促进经济可持续发展中发挥着重要作用
通讯员：徐佳
