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克日
，耀彩网质料科学与工程学院张正富、王劲松在电解水制氢研究方面取得主要希望
，相关事情以“Coupling adsorbed evolution and lattice oxygen mechanism in Fe-Co(OH)₂/Fe₂O₃heterostructure for Enhanced Electrochemical Water Oxidatio”、“Multisite synergistic-modulating elementary steps for efficient alkaline hydrogen evolution via NiCu/NiMoOx nanocomposites”、“Metal-organic framework-derived S-NiFe PBA coupled with NiFe layered double hydroxides as Mott-Schottky electrocatalysts for efficient alkaline oxygen evolution reaction”
。划分在Advanced Functional Materials、Journal of Materials Chemistry A和Chemical Engineering Journal上揭晓
。该研究通过将遵照AEM机制的Fe-Co(OH)₂和LOM机制的Fe₂O₃组合构建Fe-Co(OH)₂/Fe₂O₃异质结构
。通过DFT理论盘算
，电化学探针实验
，以及原位Raman证实：使用界面间的电荷转移、电子结构调制和多组分效应
，可以协同优化中心态吸附能和OER反应路径
，突破古板AEM线型关系约束
，理论过电势获得显着降低
。进一步电化学性能测试批注：在碱性电解质中
，Fe-Co(OH)₂/Fe₂O₃在10 mA/cm²过电压低至219 mV
，同时展现出优异的稳固性
，在100 mA cm^?2下一连反应100小时后
，质料外貌未爆发破损
。总的来说
，该项为合理设计开发非贵金属基催化剂结构中差别相间的协同作用提供了新的思绪
。

图示：界面多组分协同优化OER反应路径

耀彩网为文章主要完成单位
，质料科学与工程学院21级硕士研究生辛思思和20级本科生李海瑶为论文第一作者
，王劲松副教授为论文的通讯作者
，文章还获得了云南师范大学和皇家墨尔本理工大学等单位研究职员的支持
，相关研究获得了国家自然科学基金、云南省自然科学基金等项目的支持
。

将可再生能源通过电解水手艺转化为氢能的形式举行存储应用
，对加速制造业绿色化转型具有主要意义
。然而电解水反应中的一个主要的半反应-析氧反应(OER)是一个四电子历程
，涉及多其中心基团(*OH
，*O
，*OOH)的吸/脱附
，需要较高的过电势
，严重限制了能源转换效率
，探索高活性、高稳固性的OER电催化剂是提高能量转换效率的要害
。现在
，OER普遍遵照四电子转移历程的吸附演化机制(AEM)
，其中心基团吸附能保存线型标度关系
，导致OER保存一个难以消除最低过电势370 mV
。而近期报道的晶格氧机制（LOM）可以突破这一限制
，但从热力学角度来看
，LOM涉及到外貌晶格氧加入反应
，这可能导致催化剂不稳固
。通过合理调控OER机理来设计具有高活性和稳固性的电催化剂是现在研究的重点
。

论文链接：

AFM: https://doi.org/10.1002/adfm.202305243

JMCA: https://doi.org/10.1039/D3TA03942K

CEJ:https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.144827

（供稿：质料学院）