这篇文档属于类型b，是一篇系统性的综述论文。以下是对该综述的详细报告：

作者与发表信息
这篇综述由Li An（兰州大学）、Chao Wei（南洋理工大学）、Min Lu（兰州大学）等学者合作完成，通讯作者为兰州大学的Xi Pinxian、南洋理工大学的Xu Zhichuan及北京大学/兰州大学的Yan Chun-Hua。文章于2021年发表在《Advanced Materials》期刊（DOI: 10.1002/adma.202006328），标题为“Recent Development of Oxygen Evolution Electrocatalysts in Acidic Environment”。

主题与背景
文章聚焦于酸性环境（acidic environment）中析氧反应（Oxygen Evolution Reaction, OER）电催化剂的最新研究进展。酸性条件下的OER对质子交换膜（PEM）水电解制氢技术至关重要，但其开发面临两大挑战：1）催化剂需在高氧化性和强酸性条件下保持稳定性；2）目前高效催化剂依赖稀缺的贵金属（如Ir、Ru）。综述旨在梳理OER机理、催化剂设计策略及稳定性优化方法，以推动非贵金属催化剂的探索。

主要观点与论据

1. 酸性OER的机理研究
- 吸附质演化机制（AEM）：通过四个质子-电子协同转移步骤（如*OH → *O → *OOH → O₂）进行，但受限于中间体吸附能的标度关系，理论过电位最低为0.37 V。
- 证据：DFT计算表明RuO₂的活性位点为配位不饱和位点（CUS），速率决定步为*OOH形成（图2f）。
- 局限性：无法解释pH依赖性活性，且难以突破过电位下限。
- 晶格氧机制（LOM）：通过晶格氧（lattice oxygen）参与反应直接形成O-O键，绕过AEM的标度关系限制，但伴随金属溶解和氧空位形成。
- 证据：¹⁸O同位素标记实验证明钙钛矿（如La₂LiIrO₆）在酸性OER中通过Ir⁶⁷⁺-O物种耦合释放O₂（图3f）。
- 竞争性：AEM和LOM常同时发生，调控金属-氧共价性可切换主导机制（图4c）。

2. 提升OER活性的策略
- 形貌与结构调控：
- 1D纳米针（如IrO₂）增强导电性；2D超薄纳米片（如RuO₂ NSs）暴露更多活性位点；3D多孔结构（如Ir₂₅Os₇₅合金）促进传质。
- 证据：HAADF-STEM显示Pd@Ir₃L核壳结构因应变效应优化d带中心，降低过电位（图5d-g）。
- 非晶化设计：无序结构（如非晶RuTe₂）通过局部应变增强p-d轨道杂化，加速电子转移（图6）。
- 电子结构优化：
- 缺陷工程（如氧空位）调控金属位点电子态。例如，Y₂BaₓRu₂O₇中Ru⁵⁺/Ru⁴⁺多价态提升电负性，加速去质子化（图7e-f）。
- eᵍ轨道占据理论（如Ir⁴⁺的e”轨道单电子占据）描述酸性OER活性（图7d）。

3. 稳定性的优化途径
- 核壳结构保护：如IrO₂@RuO₂中IrO₂壳抑制Ru溶解，活性位点损失率仅为3.3%（对比纯RuO₂的9.2%）。
- 载体协同效应：抗腐蚀载体（如Nb掺杂TiO₂）通过金属-载体相互作用（MMOSI）提升IrO₂稳定性（图8b）。
- 共价性调控：降低金属-氧杂化强度可减少溶解。例如，Y³⁺取代削弱Ru-O共价性，使Y₂Ru₂O₇₋δ比纯RuO₂更稳定。

4. 非贵金属催化剂的进展
- 过渡金属（如Co、Ni）在酸性中易溶解，但通过表面重构（如Co-RuIr中Co溶出）可形成活性更高的非化学计量氧化物。
- 挑战：需解决低pH下的腐蚀问题，目前仅少数材料（如Cr-doped Ru氧化物）在酸性中表现稳定。

意义与价值
1. 科学价值：系统比较AEM与LOM的竞争关系，提出电子结构描述符（如eᵍ轨道、O 2p带中心）指导催化剂设计。
2. 应用价值：为降低PEM电解槽的贵金属用量提供策略（如核壳结构、载体工程），推动非贵金属催化剂开发。
3. 观点创新：强调稳定性与活性可独立调控（如TiO₂修饰MnO₂选择性保护低配位点），驳斥传统“活性-稳定性权衡”认知。

亮点
- 首次整合酸性OER机理、活性/稳定性优化及非贵金属催化剂的系统性综述。
- 提出“应变工程”和“非晶化”等跨领域策略在酸性OER中的独特作用。
- 通过同位素标记、原位表征等实验证据与DFT理论结合，深化对表面重构的理解。

此综述为酸性OER催化剂的理性设计提供了全面框架，未来需重点关注非贵金属材料在强酸环境中的动态演变机制。