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我校物理科學(xué)學(xué)院學(xué)生在國際頂級學(xué)術(shù)期刊發(fā)表高效電解水制氫成果

作者:王君學(xué)    來源:物理科學(xué)學(xué)院      編輯:伍恒犁   日期:2024年03月12日 09:29   閱讀:1

新聞網(wǎng)訊 近日,物理科學(xué)學(xué)院物理學(xué)2022級碩士生張文潔(導(dǎo)師龍云澤教授)在化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》Angewandte Chemie-International Edition(影響因子16.6)以第一作者身份發(fā)表了題為“Regulating Hydrogen/Oxygen Species Adsorption via Built-in Electric Field -Driven Electron Transfer Behavior at theHeterointerface for Efficient Water Splitting”的研究論文(Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202400888)。南開大學(xué)焦麗芳教授、物理科學(xué)學(xué)院龍云澤教授與紡織服裝學(xué)院楊磊副教授為該論文的通訊作者。楊磊副教授同時是論文共同第一作者。

堿性電解(AWE)在實現(xiàn)氫能源經(jīng)濟(jì)中起著至關(guān)重要的作用。設(shè)計和開發(fā)高效穩(wěn)定的析氫反應(yīng)(HER)和析氧反應(yīng)(OER)雙功能催化劑是實現(xiàn)高效堿性電解的關(guān)鍵。該文章成功設(shè)計并合成了界面豐富的碳化鎢/碳化鉬納米纖維(WC1-x/Mo2C@CNF)。得益于Mo2C到WC1-x的電子轉(zhuǎn)移行為,WC1-x/Mo2C@CNF電催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的析氫反應(yīng)和析氧反應(yīng)性能。此外,當(dāng)WC1-x/Mo2C@CNF催化劑用作膜電極組裝裝置的陽極和陰極時,在200 mA cm-2的高電流密度下,WC1-x/Mo2C@CNF催化劑表現(xiàn)出增強(qiáng)的催化活性和100小時的顯著穩(wěn)定性。實驗表征和理論模擬表明,通過功函數(shù)誘導(dǎo)的內(nèi)建電場導(dǎo)致WC1-x/Mo2C@CNF活性中心的不對稱電荷分布,調(diào)控了其d帶中心,并優(yōu)化氫/氧中間體的吸附強(qiáng)度,從而促進(jìn)整體水裂解的催化動力學(xué)。該研究為設(shè)計異質(zhì)結(jié)催化劑高效電解水制氫提供了一種新的策略。

原文鏈接:https://doi.org/10.1002/anie.202400888


    

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