来源:化学化工学院
近日,我校化学化工学院教师孙源以第一作者在《Chemical Engineering Journal》(一区TOP,13.3)上发表题为“Unlocking efficient urea electrolysis: Exceptional performance of NizS6/Co3S4 heterostructure composites in hydrogen evolution”的最新研究成果。我校化学化工学院田维亮教授为通讯作者,塔里木大学为通讯单位。该研究由塔里木大学化学化工学院、南疆化工资源利用工程实验室(兵团)、新疆矿物功能材料与应用兵团重点实验室、四川大学高分子科学与工程学院、聚合物材料工程国家重点实验室合作完成,得到了南疆科技项目、总裁基金重大项目培育专项、科技计划、顶尖科技领军人才工程人才发展计划项目等支持。

该研究结合operando EIS与in situ Raman,直接证实UOR性能提升源于Ni3⁺活性物种的加速生成与动态稳定,且表面重构形成的NiOOH/CoOOH层并非失活产物,而是兼具自限钝化、结构保护与催化本征活性三重功能的“活性-稳定一体化”界面;DFT计算揭示,Ni7S6/Co3S4异质结使Ni的d带中心(−1.74 eV)较NiCo-LDHs(−1.101 eV)显著远离费米能级,从而优化了关键中间体(*H、*CON2H4等)的吸附强度,同步降低UOR与HER的反应能垒,从原子尺度解释了双功能协同增强的物理化学起源。这不仅深化了对UOR反应机理(特别是高价态镍物种动态演化、界面电荷重分布)的科学认知,更提供了一条“异质结构筑→电子结构调控→界面活性精准设计→多目标性能集成”的普适性催化剂开发范式,为发展低能耗绿氢制备与污水资源化协同技术提供了极具转化潜力的材料平台与理论支撑。(文/图:王伟强)
论文DOI:10.1016/j.cej.2026.172642.