新聞網(wǎng)訊 近日，物理科學(xué)學(xué)院物理學(xué)2022級(jí)碩士生張文潔（導(dǎo)師龍?jiān)茲山淌冢┰诨瘜W(xué)領(lǐng)域頂級(jí)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?jiān)茲山淌谂c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(shí)是論文共同第一作者。
堿性電解(AWE)在實(shí)現(xiàn)氫能源經(jīng)濟(jì)中起著至關(guān)重要的作用。設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)高效堿性電解的關(guān)鍵。該文章成功設(shè)計(jì)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(shí)，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(shí)的顯著穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)表征和理論模擬表明，通過功函數(shù)誘導(dǎo)的內(nèi)建電場(chǎng)導(dǎo)致WC1-x/Mo2C@CNF活性中心的不對(duì)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(dòng)力學(xué)。該研究為設(shè)計(jì)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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