近日,我校化工學(xué)院2022級(jí)碩士研究生曹洪雙的研究成果“Interfacial engineering of Hierarchical ultra-thin NiCo-LDH nanosheet superstructures nanofiber for Water cracking electrocatalysis”(DOI: 10.1039/d3ta02519e)在國(guó)際知名TOP期刊《Journal of Alloys and Compounds》(IF:5.8)上發(fā)表。該工作依托“內(nèi)蒙古自治區(qū)綠色化工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“工業(yè)催化自治區(qū)高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“內(nèi)蒙古自治區(qū)“草原英才’工程產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)”科研平臺(tái),在徐廣然副教授指導(dǎo)下完成。

本研究成功制備了具有獨(dú)特層狀結(jié)構(gòu)的Ni1Co2-LDH/Ni/NiO-CNFs電催化劑,通過(guò)充分利用過(guò)渡金屬載體與雙金屬氫氧化物的巧妙結(jié)合,提高了水裂解的催化活性。作為一種雙功能催化劑,該材料在1.72 V的電池電壓下能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)10 mA cm-2的電流密度。此外,通過(guò)模擬計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了界面金屬之間的電子轉(zhuǎn)移,分析了能級(jí)結(jié)構(gòu),表明界面耦合的導(dǎo)電金屬在調(diào)節(jié)電子重新分布中起著關(guān)鍵作用,有效的解決了LDH電催化劑在反應(yīng)過(guò)程中電導(dǎo)率低、催化活性不足這一重大問(wèn)題。
利用電催化電解水催化析氫是當(dāng)前最具前景的“綠氫”制備技術(shù)之一,徐廣然副教授團(tuán)隊(duì)近年來(lái)致力于開(kāi)發(fā)自組裝-雙功能電解水的電催化材料,這項(xiàng)研究為過(guò)渡金屬基調(diào)節(jié)催化劑界面耦合在電催化水分解中的應(yīng)用提供了重要的技術(shù)參考。