【喜报】星天地
表界面能源转化创新团队在《Chemical Engineering Journal》上发表最新研究成果
近日，我院表界面能源转化创新团队周功兵教授课题组以《Hollow Fe2O3-NiFe2O4 hetero-nanoframes coupled with N-doped graphene for boosted electrochemical water oxidation through optimizing intermediate bonding》为题在《Chemical Engineering Journal》（中科院大类一区TOP期刊，影响因子13.4）上发表最新研究成果，化学学院研究生黎元婷为第一作者，周功兵教授为唯一通讯作者，我校为唯一署名单位。
电解水析氢为缓解化石能源危机提供了一种清洁、高能量的替代方案。其过程包括两个半反应：阴极析氢反应 (HER) 和阳极析氧反应 (OER)。然而，在碱性环境下，OER受限于复杂的四电子转移过程，导致其动力学缓慢，成为制约电解水效率的主要瓶颈。为了提高碱性条件下电解水效率，该研究以Ni、Fe基普鲁士蓝类似物 (Ni-Fe-PBA) 为前驱体，通过氨水刻蚀、水热、焙烧等步骤制备了负载在N掺杂石墨烯上的中空Fe2O3-NiFe2O4异质纳米框架 (nf-NiFe2O4-NG)。该材料暴露的Fe2O3{
10}-NiFe2O4{311}异质界面促进了界面电子相互作用，有效削弱了OER决速步(*OH → *O)中反应物中间体的结合强度，同时增强了产物中间体的结合强度，从而降低了反应能垒。在10 mA cm−2和50 mA cm−2的电流密度下，过电位分别为266.3 mV和302.5 mV，Tafel斜率低至41.80 mV dec−1，300 mV下产O2 TOF值为0.09 s−1，显著优于未经刻蚀的催化材料及商业RuO2。该研究成果通过构建空心纳米结构、调节异质界面和能带结构，提升了非贵金属纳米催化剂的电解水性能，具有潜在的应用前景。
原文链接：//doi.org/10.1016/j.cej.2025.162666
稿件来源：星天地
2025年5月14日
一审一校：蒋忠伟
二审二校：刘冰
三审三校：王燚
