化学化工学院在国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》发表研究论文

近日，我校化学化工学院王刚副教授在化学和材料科学领域国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》发表了研究论文 “The Ni Heteroatom-Induced Electronic Structure Tailoring of Ultrastable Fe₃N@NCPs Nanosheets Electrocatalyst for Boosting Alkaline Seawater Electrolysis” 。王刚副教授为第一作者，硕士研究生唐文帅为第二作者，上海交通大学崔立峰教授和悉尼科技大学汪国秀教授为共同通讯作者，河南工业大学为第一署名单位。Advanced Functional Materials是化学和材料科学领域的国际顶级权威期刊，中科院和JCR双一区TOP期刊，最新影响因子为18.5。

相对于淡水，地球海水资源更为丰富，因此电解海水被认为是最有前途的制氢方法。本研究首先利用苯胺和过硫酸铵合成了PANI聚合物，在负载过渡金属后通过高温退火合成了HER/OER双功能电解海水催化剂Nix-Fe₃N@NCPs。将Ni掺杂到Fe₃N晶格中，两者可以产生协同效应，改变Fe₃N的电子构型，加速其内部的电子转移。该催化剂中NPCs封装纳米层的存在不仅提高了导电性和结构稳定性，还有效抑制了海水中Cl^-的传输和对电催化活性位点的毒害。在全解模拟海水测试中，仅需1.72V即可达到500 mA cm^-2的大电流密度，并表现出优异的稳定性。另外，在零间隙碱性电解槽中，Ni0.10-Fe₃N@NCPs电催化剂在1.80V的超低电压下即可实现 500 mA cm⁻²的电流密度并具有1200h的超长使用寿命。本研究工作为电解海水电催化剂的研究提供了前沿性的探索。

文章插图（图片来源：Adv. Funct. Mater.）

该研究工作得到了国家自然科学基金，河南省科技厅科技攻关，河南工业大学青年骨干教师培育计划和河南工业大学自科创新基金等项目的资助，以及化学化工学院功能性有机高分子材料科研团队的支持。近年来，化学化工学院高度重视科研平台和科研团队建设，致力于为师生提供良好的科研环境和资源支持，推动团队间的合作与交流。该成果有利于提升我校在电解海水领域的学术影响力，为推动我校“双一流”创建做出贡献。

文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202404470