近日，我校化学化工学院碳中和与环境催化技术研究团队于锋教授课题组在催化领域TOP期刊《Chemical Engineering Journal（化学工程学报）》（中科院1区TOP，影响因子15.1，引用分21.5）发表了题为“Solution plasma-assisted synthesis of oxyhydroxides for advanced electrocatalytic water splitting（溶液等离子体技术制备MNiOOH (M=Fe, Co, Ni and Cu) 用于电解水制氢）”的最新研究成果。（文献链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.145826）

绿氢在实现碳中和的过程中具有举足轻重的地位。电解水制氢技术被认为是制取绿氢最有潜力的技术，该技术不仅清洁环保，并且可以得到高纯度的氢气，有望成为下一代大规模制氢的方法。然而，大多数高活性的催化材料是粉体材料，需要涂覆在催化活性低的镍或不锈钢等电极板制备成为“成型催化剂”，才能用于电解水制氢。

该研究采用溶液等离子体技术，利用不同金属电极放电，成功在镍网上“原位生长”了MNiOOH (M=Fe, Co, Ni and Cu)。其中FeNiOOH表现出了优异的HER和OER电催化活性。研究发现，FeNiOOH在费米能级附近的态密度峰最低，电子的离域性最强，导电性最好，有利于电子的传输。在50 mA/cm²、1 M KOH条件下的催化析氢反应（HER）过电位为257 mV，ΔG_H*为0.186 eV；催化析氧反应（OER）过电位为320 mV，RDS（ΔG_H*为1. 582 eV），削弱了*OH的吸附，降低了O*到OOH*的能垒，为OER提供理想反应界面。FeNiOOH在电压为1.82 V时可以提供50 mA/cm²的电流密度，分别比CoNiOOH和NiNiOOH以及CuNiOOH低110 mV，192 mV，223 mV。在1.9 V下连续工作50 h，电流密度能够维持在45 mA/cm²。

论文的第一作者为石河子大学化学硕士研究生鲍文涛、付鹏杰和大连理工大学博士研究生卢可，通讯作者为石河子大学杨金凤教授、杨晓东副教授和于锋教授。

（通讯员：张洁）