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福建師范大學韓敏教授團隊在電催化劑重構(gòu)和機制研究方面取得重要進展

來源：福建師范大學 2025-04-21

導(dǎo)讀：系統(tǒng)研究電催化劑在實際反應(yīng)過程中的動態(tài)自重構(gòu)和催化機制對于發(fā)展新一代能源轉(zhuǎn)化與儲存技術(shù)至關(guān)重要。在當前發(fā)展的非貴金屬候選催化劑中，過渡金屬磷化物(TMPs)納米結(jié)構(gòu)被認為是極具潛力的電催化析氧反應(yīng)(OER)預(yù)催化劑。但是，大多數(shù)TMPs在OER過程中只經(jīng)歷有限表面重構(gòu)，導(dǎo)致活性層較薄，活性位點暴露不充分，催化性能難盡如人意。因此，掌控TMPs電催化劑的重構(gòu)顯得極為重要，但仍面臨挑戰(zhàn)。針對上述問題，福建師范大學柔電院韓敏教授團隊與揚州大學龐歡教授團隊合作，利用簡單的堿性刻蝕策略，構(gòu)筑了新穎的富含P和O雙陰離子缺陷的、結(jié)晶/非晶Co0.7-xFe0.3-yP/CoxFeyOOH異相納米雜化骨架結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)雙陰離子缺陷和非晶相的出現(xiàn)有利于快速和深度重構(gòu)，觸發(fā)晶格氧氧化機制（LOM）參與，從而導(dǎo)致Co0.7-xFe0.3-yP/CoxFeyOOH實現(xiàn)了電催化OER活性和穩(wěn)定性的權(quán)衡，超越許多報道的TMPs電催化劑。相應(yīng)的PH依賴實驗、TMAOH分子探針和18O同位素標記的原位電化學差分質(zhì)譜證實其OER機制遵循“LOM+AEM(傳統(tǒng)吸附機制)”途徑。該工作通過簡單的刻蝕技術(shù)有效耦合結(jié)構(gòu)、缺陷和相工程策略，為未來設(shè)計TMPs-基OER電催化劑，并用于水分解制綠氫或其它清潔能源體系提供了新思路。

相關(guān)研究成果以“Etching Accelerates Reconstruction and Activates Lattice Oxygen of Anion Vacancies-Enriched Cobalt-Iron Phosphide/(Oxy)hydroxide Nanohybrid Frameworks for Enhanced Oxygen Evolution”為題發(fā)表在國際材料頂級期刊Advanced Functional Materials上。

福建師范大學為該工作的第一完成單位。海峽柔性電子(未來科技)學院科研助理范嘉瑤博士為論文的第一作者，2022級碩士生蔣佳棟為共同第一作者，石乃恩教授、韓敏教授和揚州大學龐歡教授為共同通訊作者。該工作得到國家自然科學基金、江蘇省優(yōu)勢學科發(fā)展計劃、福建省閩江學者獎勵計劃(2023)、福建師范大學高層次人才啟動基金及南京大學配位化學國家重點實驗開放基金的資助。

全文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202425770

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