近日，我?；瘜W化工學院王剛副教授在化學和材料科學領域國際頂級學術期刊《Advanced
Functional Materials》發(fā)表了研究論文 “The Ni Heteroatom-Induced Electronic
Structure Tailoring of Ultrastable Fe3N@NCPs Nanosheets
Electrocatalyst for Boosting Alkaline Seawater Electrolysis”
。王剛副教授為第一作者，碩士研究生唐文帥為第二作者，上海交通大學崔立峰教授和悉尼科技大學汪國秀教授為共同通訊作者，河南工業(yè)大學為第一署名單位。Advanced
Functional Materials是化學和材料科學領域的國際頂級權威期刊，中科院和JCR雙一區(qū)TOP期刊，最新影響因子為18.5。
相對于淡水，地球海水資源更為豐富，因此電解海水被認為是最有前途的制氫方法。本研究首先利用苯胺和過硫酸銨合成了PANI聚合物，在負載過渡金屬后通過高溫退火合成了HER/OER雙功能電解海水催化劑Nix-Fe3N@NCPs。將Ni摻雜到Fe3N晶格中，兩者可以產(chǎn)生協(xié)同效應，改變Fe3N的電子構型，加速其內(nèi)部的電子轉(zhuǎn)移。該催化劑中NPCs封裝納米層的存在不僅提高了導電性和結構穩(wěn)定性，還有效抑制了海水中Cl-的傳輸和對電催化活性位點的毒害。在全解模擬海水測試中，僅需1.72V即可達到500 mA cm-2的大電流密度，并表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性。另外，在零間隙堿性電解槽中，Ni0.10-Fe3N@NCPs電催化劑在1.80V的超低電壓下即可實現(xiàn) 500 mA cm?2的電流密度并具有1200h的超長使用壽命。本研究工作為電解海水電催化劑的研究提供了前沿性的探索。
文章插圖（圖片來源：Adv. Funct. Mater.）
該研究工作得到了國家自然科學基金，河南省科技廳科技攻關，河南工業(yè)大學青年骨干教師培育計劃和河南工業(yè)大學自科創(chuàng)新基金等項目的資助，以及化學化工學院功能性有機高分子材料科研團隊的支持。近年來，化學化工學院高度重視科研平臺和科研團隊建設，致力于為師生提供良好的科研環(huán)境和資源支持，推動團隊間的合作與交流。該成果有利于提升我校在電解海水領域的學術影響力，為推動我?！半p一流”創(chuàng)建做出貢獻。
文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202404470
