近日,我校理學(xué)院葛桂賢團(tuán)隊(duì)在電催化領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展,,相關(guān)成果以《Prussian blue analogues derived Fe-NiCoP reveals the cooperation of Fe doping and phosphating for enhancing OER activity》為題發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Applied Surface Science》(中科院1區(qū),,IF=6.4),。該題圍繞鐵磷共摻雜的非貴金屬催化劑,,通過(guò)創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)和合成新型的催化材料,,顯著提升了電催化反應(yīng)的效率和穩(wěn)定性,。該研究不僅為綠色能源的開(kāi)發(fā)提供了理論基礎(chǔ),還為實(shí)際應(yīng)用提供了可行的解決方案,,在清潔能源領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,。
本次研究的核心創(chuàng)新在于通過(guò)對(duì)鈷鎳雙金屬化合物進(jìn)行鐵和磷元素的共摻雜,有效提高了催化劑的活性,,同時(shí)大幅降低了生產(chǎn)成本,。實(shí)驗(yàn)表明,該催化劑在OER和全水分解中都表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性與高效的催化活性,,這為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),。與此同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)還采用了先進(jìn)的理論計(jì)算方法,,深入分析了催化劑的電子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理,,揭示了其在電催化反應(yīng)中的優(yōu)異性能的內(nèi)在機(jī)制。
該成果的另一亮點(diǎn)在于,,其研究方法不僅限于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)手段,,還綜合運(yùn)用了第一性原理計(jì)算,對(duì)催化反應(yīng)過(guò)程中涉及的關(guān)鍵步驟進(jìn)行了深入的機(jī)理分析,。這種實(shí)驗(yàn)與計(jì)算相結(jié)合的研究策略,,不僅提高了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性,也為后續(xù)的研究方向提供了更多可能性,。
本文的第一作者為2021級(jí)碩士研究生劉英倫和葛平基,,通信作者為理學(xué)院葛桂賢教授。近年來(lái),,該團(tuán)隊(duì)在電化學(xué)催化的機(jī)理和實(shí)驗(yàn)方向進(jìn)入了深入研究,,研究成果發(fā)表在Applied Surface Science和Journal of Materials Chemistry A等高水平期刊,相關(guān)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金,、兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等多方支持,。該成果的發(fā)表不僅進(jìn)一步鞏固了我校在電催化領(lǐng)域的國(guó)際影響力,也為我校在新興能源技術(shù)領(lǐng)域的研究提供了寶貴經(jīng)驗(yàn),。
(通訊員:葛桂賢 郜建銳 鞏芮君)