近日，理学院2018级化学专业本科生闫新彤同学的科研成果《熔盐法构筑均一W-NiCoP微米针阵列作为碱性水分解双功能电催化剂》(Uniform W-NiCoP microneedles by molten salt decomposition as bifunctional electrocatalyst for alkaline water splitting) 在中科院一区TOP期刊Applied Materials Today在线发表。该研究成果第一作者为闫新彤同学，通讯作者是理学院董斌副教授，中国石油大学(华东)为唯一署名单位。
能源体系的低碳化和清洁化与全球经济社会发展和环境目标的关系日益密切，为此，我国在2020年正式提出了“双碳目标”，即2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。这一重大战略决策要求我国的能源结构在未来二三十年加速向着减碳加氢、碳氢比降低的方向发展。氢能由于零碳排放的优势，在减少碳排放和促进CO2转化方面具有举足轻重的作用，被认为是未来实现“双碳目标”的关键。氢能利用的前提是“绿氢”制备，目前，国际和国内的专家已经达成共识，利用可再生能源电解水制氢是未来绿氢规模化制备的理想技术路线。但无论是酸性还是碱性电解水制氢，都存在过电位高，氢气制备成本高的问题。因此，使用催化剂降低过电位成为了电解水制氢的热点研究方向，而现在使用的贵金属基铂、钌等催化剂虽然具有优异的催化性能，但其工业应用受限于储量及成本问题，因此制备高效低成本的过渡金属基电催化剂迫在眉睫，尤其是兼具析氢反应(HER)与析氧反应(OER)催化活性的双功能电催化剂。
基于此，闫新彤同学设计了自支撑的W-NiCoP/NF微米针阵列用作高效碱性电解水双功能催化剂。整体采用简易合成策略，在保证前驱体形貌的前提下以温和浸渍方式实现了高价钨原子的掺杂，HER在100 mA cm-2 的电流密度下过电位仅为113.7 mV，性能优于目前报导的绝大多数HER催化剂，经历5000 CV稳定性测试后催化活性保持，具有较好的稳定性，OER在100 mA cm-2 的电流密度下过电位也只为295.1 mV。该工作中，利用融盐合成辅助溶液浸渍法合成了具有多催化位点的W-NiCoP/NF，实验合成条件温和，为过渡金属基双功能电解水催化剂的简易合成提供了思路。
Applied Materials Today属于Elsevier数据库，SCI收录期刊，是中科院分区工程技术大类一区杂志，创立于2015年，该杂志定位于发表化学、物理、工程、生物等领域中材料设计及应用相关的科研论文和最新研究成果，涉及先进电子、光子、机械、能源器件以及医学、环境等方面，在相关领域具有广泛影响力。
图1 论文在线发表截图
图2 W-NiCoP/NF微米针阵列催化剂合成示意图
图3 论文首页
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352940721002183?dgcid=author
(供稿：董斌)