一氧化碳中毒仍然是质子交换膜燃料电池（PEMFCs）面临的一个关键挑战。
目前对一氧化碳耐受性的研究主要集中在固体/液体界面（原位条件），这与质子交换膜燃料电池的固体/液体/气体三相界面（Operando条件）在微观环境和传质方面存在显著差异。
基于此，2025年3月20日，厦门大学周志有等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Unraveling CO-Tolerance Mechanism in Proton Exchange Membrane Fuel Cells via Operando Infrared Spectroscopy》的研究论文。
在此，作者开发了一种Operando条件下的透射红外光谱方法，能够直接观察在质子交换膜燃料电池中商业PtRu/C催化剂上的一氧化碳耐受性机制。
在原位条件下，氢氧化反应（HOR）活性受到一氧化碳传质的控制，对活性位点的可用性不敏感，而在Operando条件下由于传质的增强，氢氧化反应活性对一氧化碳中毒效应变得极为敏感，从而加剧了一氧化碳中毒的影响。
值得注意的是，当切换到纯氢气时，氢氧化反应活性可以恢复76%。
基于一氧化碳吸收带的演变，作者提出了一个超越传统双功能机制的一氧化碳耐受性新途径：一氧化碳从铂（Pt）位点迁移到钌（Ru）位点，在低至0.01伏的电位下发生氧化。
Unraveling CO-Tolerance Mechanism in Proton Exchange Membrane Fuel Cells via Operando Infrared Spectroscopy,Angew. Chem. Int. Ed.,2025. https://doi.org/10.1002/anie.202503868
