氢经济由于清洁和高效的优点，而且可利用可再生能源协助完成氢循环，有可能在将来取代目前的化石能源经济。但产氢，尤其是电分解水产氢，还存在着能耗过高的问题。本项目利用具有较低电势和过电位(即活化能垒)的有机小分子电催化分解过程取代需要较高氧化电势和过电位的水氧化过程，从而将电解制氢的运行电压降低到电解水所需电压的三分之一到一半的水平，极大的提高了电解制氢的电流效率，降低了过程能耗。在作为阳极反应的甲酸和甲醇氧化中，我们拟以廉价材料对催化剂的电子结构修饰，适当提高OH吸附强度同时降低CO吸附强度，以此增强bifunctional机制，从而增进反应效率。在乙醇氧化中，我们重点关注C-C活化以实现乙醇全氧化。具体的手段是利用Ru对乙醇的特殊吸附方式，辅以廉价过渡金属修饰，活化C-C键，并弱化CO的吸附。最终我们将用基础研究所得知识指导催化剂材料合成制备，设计并搭建电解有机小分子制氢的实用装置。
