铜凭借其优异的导热导电性，在工业及海洋工程领域得到广泛应用。通常情况下，碱性环境可在铜表面形成以Cu2O为主的钝化保护膜，有效抑制腐蚀。然而，在富含氯离子的海洋环境中，该保护膜极易破坏脱落，导致材料失效。尽管先前研究提出了多种失效机制（如应力诱导断裂、局部溶解变薄、孔洞诱导坍塌等），但对于氯离子如何在原子尺度上促进Cu2O钝化膜破裂的精确过程与主导机制，科学界长期以来缺乏清晰认识。

氢气既是能源载体也是工业气体，应用广泛。氢气根据其制备过程的排放情况，主要分为灰氢、蓝氢和绿氢，分别表示化石燃料制氢、工业副产氢和可再生能源制氢。中国是氢气的生产和消耗大国，目前年产量超3000万吨，其中绝大部分来源于化石燃料燃烧和副产氢，会带来额外的二氧化碳排放。在“双碳”目标驱动下，众多行业面临碳减排压力，亟需加快绿氢技术的发展。电解水制氢技术是目前重要的绿氢制备方法，但因阳极析氧反应（OER）动力学过程缓慢、过电位高等问题，整体能量转换效率偏低，制氢成本居高不下。这一技术瓶颈严重制约了绿氢的大规模商业化应用，亟需通过开发新型高效催化剂、优化反应体系或探索替代性制氢技术来突破现有局限。

全球塑料年产量超4亿吨，大量塑料在使用后被丢弃，回收率不到10%。这不仅导致严重的环境污染，还造成碳资源的巨大浪费。其中，聚酯塑料因其分布广、数量庞大及回收难度高等特点，成为当前研究焦点。

氢能被视为推动可再生能源发电规模化的最佳能源载体，而电解水制氢则是实现此目标的重要途径之一。在众多电解水制氢技术中，质子交换膜电解水技术（Proton Exchange Membrane，PEM）具有装置紧凑（≤0.3 m2）、电流密度大（>1 A cm-2）、产氢纯度高（≥99.99%）、动态响应快（毫秒级）等诸多优势。然而，PEM中阳极氧析出反应（Oxygen Evolution Reaction，OER）存在电子转移数多、动力学缓慢、过电位高等问题，制约了水分解反应的整体效率。要解决这一问题，必须从反应机理层面出发，基于OER反应的本质，合理设计催化剂材料结构。

碱土金属过氧化物（MO2，包括CaO2、SrO2和BaO2）作为过氧化氢（H2O2）的衍生物，同样具有强氧化性，但其作为固体物质，相比于H2O2具有更稳定的化学性质，在漂白、废水处理、消毒和精细化学品合成等领域应用广泛。目前，工业上主要采用高浓度H2O2与碱土金属氢氧化物反应来生产MO2，这种传统的化学合成方法存在着原料（H2O2）运输危险、生产成本高、产物纯度低等问题，直接制约了MO2的普及和发展。近些年来，为避免高浓度H2O2运输和储存引起的风险，研究人员提出了电化学在线生产的方法，即利用电化学二电子氧还原反应（2e- ORR）在线生产H2O2，无需运输即可直接用于化学合成MO2。然而，由于电化学合成的H2O2在累积过程中易发生自分解反应，导致生产效率较低。