校長魏世忠教授團(tuán)隊(duì)在材料類國際知名期刊《Advanced Energy Materials》上發(fā)表科研論文

近日，校長魏世忠教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院大連化物所/內(nèi)蒙古大學(xué)劉健研究員在材料領(lǐng)域國際知名學(xué)術(shù)期刊《Advanced Energy Materials》（中科院一區(qū)TOP期刊，影響因子24.4）上發(fā)表題名為“Cross-Scale Process Intensification of Spindle CuO Supported Tungsten Single-Atom Catalysts toward Enhanced Electrochemical Hydrogen Production”（《氧化銅支撐鎢催化劑的跨尺度過程強(qiáng)化用于增強(qiáng)電化學(xué)析氫反應(yīng)》）的高水平研究論文。材料與化學(xué)工程學(xué)院碩士研究生常超群為該論文第一作者，魏世忠教授和鞏飛龍副教授為通訊作者，鄭州輕工業(yè)大學(xué)為該論文第一署名單位。

發(fā)展高效的非貴金屬電解水催化劑對于實(shí)現(xiàn)綠色能源再生和社會可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。單原子催化劑因其豐富的活性位點(diǎn)、超高的原子利用效率等優(yōu)點(diǎn)有望替代傳統(tǒng)的貴金屬催化劑，然而目前仍然存在活性低和穩(wěn)定性差的難題。過程強(qiáng)化工程涉及空間限域、流體傳質(zhì)、中間體富集等物理過程以及反應(yīng)物吸附、反應(yīng)、脫附等化學(xué)過程的協(xié)同優(yōu)化，對提升多步催化反應(yīng)的熱/動力學(xué)至關(guān)重要。基于此，團(tuán)隊(duì)可控合成了具有曲率可調(diào)的紡錘形CuO載體，優(yōu)化了納米尖端的介尺度局域電場，調(diào)控了W單原子周圍的局域原子結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了催化劑的跨尺度過程強(qiáng)化，大幅提升了電解水制氫的催化活性和穩(wěn)定性。高曲率載體賦予催化劑顯著增強(qiáng)的局域電場和更高的局域配位數(shù)，合成的材料在陰離子交換膜電解槽中表現(xiàn)出可與商業(yè)催化劑相媲美的活性和更優(yōu)的穩(wěn)定性（衰減率僅為：0.085 mA cm?2 h?1）。

此項(xiàng)研究成果得到了國家自然科學(xué)基金（52002359, 22279139和U2341258）、河南省青年骨干教師基金（2023GGJS091）等項(xiàng)目的資助和支持。

文章鏈接：https://doi.org/10.1002/aenm.202402825