有机化学领域的三个前沿科研问题包括：

海水电解催化剂：

海水电解作为一种生产清洁氢能的可行方法，对海水淡化具有重要意义。
关键挑战在于析氧反应和析氯反应的同时发生，影响海水电解的整体性能。
研究焦点在于开发高效、耐用的电催化剂，特别是阳极催化剂，以保护析氧反应免受氯化物腐蚀。
核心论文使用镍、铁、钴等活性元素制备催化剂，实现了常温、碱性、工业电流密度条件下长时间高效电解海水，表现超过商业铱基催化剂。


电催化合成过氧化氢：

过氧化氢作为一种高价值的环保型氧化剂，在废水处理、化学品合成等领域有广泛应用。
工业上合成过氧化氢主要采用高能耗的蒽醌工艺，成本高昂，不适合现场按需制备。
电催化合成过氧化氢通过两电子氧还原反应或两电子水氧化反应实现按需现场合成，是一种前景广阔的替代过程。
研发挑战在于开发廉价、高效、高选择性的电催化剂。

不对称有机催化：

不对称有机催化是合成手性化合物的重要方法，对于药物研发、农业化学品等领域至关重要。
尽管已有多种催化剂和反应被开发出来，但仍然存在挑战，如催化剂的效率和选择性。
研究人员致力于开发新型催化剂和改进现有技术，以提高手性化合物的合成效率和纯度。
核心论文探讨了新型催化剂的设计和反应机制，为不对称有机催化的发展提供了新思路。

以上前沿科研问题展示了有机化学领域在催化剂开发、反应机制理解和技术应用方面的最新进展和未来挑战。