湖南大学王双印&深圳大学符显珠GEE：刻蚀处理加速电解水制氢

#01

研究背景

随着能源和环境问题的日益突出，氢能作为一种理想的清洁能源备受关注。电解水制氢是一种绿色无污染的氢气生产工艺，其所面临的关键挑战之一是开发高效、廉价的氧析出（OER）催化剂。过渡金属磷化物是一类具有高导电性、储量丰富、性能优异等特点的非贵金属OER催化剂。金属磷化物暴露在空气中后，很容易因自发氧化在表面形成氧化物覆盖层。然而，这种氧化物覆盖层对其电化学行为及OER性能的影响通常会被研究人员所忽略。

#02

成果简介

近日，湖南大学王双印团队采用介质阻挡放电（DBD）等离子体将NiFe磷化物表面的氧化层进行部分刻蚀。与未刻蚀材料（NiFeP）相比，刻蚀处理的催化剂（NiFeP=DBD）在氧化电位下的表面重构现象加速，有利于活性相中间体的形成，因此该催化剂展现出更高的OER催化性能。该工作有助于理解金属磷化物在电化学氧化反应中的构-效关系，为高效OER催化剂的设计提供指导。

图1. NiFeP催化剂表面氧化层刻蚀过程示意图。

图2. 催化剂表面氧化层刻蚀前后的XPS（a-c）和电化学行为（d-e）。（f）为催化剂经电化学氧化后的Raman光谱。

#03

文章信息

本文以“Etching oxide overlayers of NiFe phosphide to facilitate surface reconstruction for oxygen evolution reaction”发表在Green Energy & Environment，通讯作者为湖南大学王双印教授和深圳大学符显珠教授。

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https://doi.org/10.1016/j.gee.2021.03.005

#04

通讯作者简介

王双印

王双印，国家杰出青年基金获得者，海外高层次人才计划入选者, 现为湖南大学二级教授，博士生导师。2006年本科毕业于浙江大学化工系，2010年在新加坡南洋理工大学获得博士学位，随后在美国凯斯西储大学，德克萨斯大学奥斯汀分校、英国曼彻斯特大学（玛丽居里学者）开展研究工作。主要研究方向为催化剂缺陷化学、燃料电池、有机电催化。目前，已在国际著名期刊Nat. Chem., Nat. Catal., Nat. Commun., Chem, JACS, Angew. Chem., Adv. Mater. 等发表学术论文100余篇，ESI高被引论文55篇，SCI总引用16000余次，h-index为68。

课题组网站：www.cmeel.com

邮箱：[e-mail]

符显珠

符显珠，深圳大学材料学院教授，博士生导师，主要从事基于电催化/电化学的能源材料与器件(燃料电池，金属空气电池，锂离子电池，集流体，制氢，烃/醇/CO2等碳基分子转化，电解合成)及电子材料与制程(导电材料，导热材料，集成电路/印制电路板化学品，化学镀/电镀，传感器)的研究, 承担《电催化材料》、《电化学能源材料与器件》和《微电子材料与制程》课程教学工作。

2000年湘潭大学化学系本科毕业，2007年厦门大学化学系博士毕业，2008-2012年在加拿大阿尔伯塔大学材料与化工系做博士后并获NSERC SOFC Canada 基金资助到美国伯克利国家实验室环境能源部进行访问研究，曾于中国科学院深圳先进技术研究院工作任研究员、博士生导师。近年以通讯作者在Energy Environ. Sci., Adv. Funct. Mater., Nano Energy, Appl. Catal. B, Sc. Bull., Sci. China Mater., Green Energy Environm. 等期刊发表SCI论文100余篇，已有5件授权发明专利进行技术转让。

撰稿：原文作者

编辑：GEE编辑部

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