校長魏世忠教授團(tuán)隊在材料領(lǐng)域國際頂級期刊《Advanced Materials》上發(fā)表科研論文

近日，校長魏世忠教授團(tuán)隊聯(lián)合內(nèi)蒙古大學(xué)劉健教授在材料領(lǐng)域國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Advanced Materials》（影響因子27.4）上發(fā)表題名為“Hollow Mo/MoSVn Nanoreactors with Tunable Built-in Electric Fields for Sustainable Hydrogen Production”（《具有可調(diào)內(nèi)置電場的中空Mo/MoSVn納米反應(yīng)器用于可持續(xù)產(chǎn)氫》）的高水平研究論文。魏世忠教授和鞏飛龍副教授為共同通訊作者，該工作主要由材料與化學(xué)工程學(xué)院碩士研究生陳志林、常超群等人共同完成，鄭州輕工業(yè)大學(xué)為該論文第一署名單位。

構(gòu)建內(nèi)置電場是優(yōu)化反應(yīng)中間體吸附、反應(yīng)和脫附的有效策略，但其精確調(diào)控以實現(xiàn)高效雙功能電催化反應(yīng)仍極具挑戰(zhàn)?；诖?，團(tuán)隊通過精準(zhǔn)調(diào)制鉬基同源異質(zhì)結(jié)材料的陰離子空位，構(gòu)筑了具有可調(diào)內(nèi)置電場的中空Mo/MoSVn納米反應(yīng)器，優(yōu)化了析氫反應(yīng)（HER）過程中氫解吸和尿素氧化反應(yīng)（UOR）過程中N–H鍵能，提升了析氫反應(yīng)和尿素氧化反應(yīng)，實現(xiàn)了尿素耦合節(jié)能制氫。其中，具有適中內(nèi)置電場強度的納米反應(yīng)器表現(xiàn)出最優(yōu)的雙功能催化活性和穩(wěn)定性；同時，組裝的HER||UOR耦合制氫系統(tǒng)比常規(guī)系統(tǒng)的電壓低437 mV（100 mA cm-2），可在200 mA cm-2工作條件下穩(wěn)定運行200小時以上。系統(tǒng)的生命周期評價證實了納米反應(yīng)器用于耦合制氫在降低碳足跡、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、減少可再生/不可再生能源消耗方面的巨大優(yōu)勢。

此項研究成果得到了國家自然科學(xué)基金聯(lián)合基金重點項目等項目資助和支持。

文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202415269