青島大學電解水製氫催化劑研究取得重要進展

據青島大學新聞網消息：近日，青島大學化學化工學院張立學教授、環境科學與工程學院楊東江教授與四川大學化學學院孫旭平教授合作在高效電解水催化劑研發領域取得重要進展，相關研究成果以“Phosphorus-Doped Co3O4Nanowire Array: A Highly Efficient Bifunctional Electrocatalyst for Overall Water Splitting”為題發表在國際著名化學期刊ACS Catalysis上（ACS Catalysis, 2018, 8, 2236-2241），該期刊影響因子為10.614，這是青島大學首次以第一作者單位和通訊作者單位在該期刊上發表論文。該項研究得到了國家自然科學基金麵上項目
、山東省自然科學基金
、泰山學者計劃及青島市科技局的資助，論文第一作者為青島大學2016級碩士研究生王誌超。

利用電解水技術來製備清潔
、無汙染
、高gao能neng量liang密mi度du的de氫qing氣qi，被bei認ren為wei是shi解jie決jue當dang前qian能neng源yuan危wei機ji和he環huan境jing汙wu染ran的de重zhong要yao途tu徑jing之zhi一yi。電dian解jie水shui過guo程cheng的de析xi氫qing和he析xi氧yang半ban反fan應ying通tong常chang均jun需xu使shi用yong貴gui金jin屬shu催cui化hua劑ji
，雖sui性xing能neng優you異yi，但dan貴gui金jin屬shu的de昂ang貴gui價jia格ge和he稀xi缺que性xing嚴yan重zhong限xian製zhi了le其qi廣guang泛fan應ying用yong。為wei了le提ti高gao電dian解jie水shui析xi氫qing效xiao率lv並bing盡jin可ke能neng降jiang低di成cheng本ben
，需xu要yao積ji極ji研yan發fa高gao性xing能neng的de非fei貴gui金jin屬shu電dian催cui化hua劑ji來lai替ti代dai傳chuan統tong的de貴gui金jin屬shu催cui化hua劑ji。在zai該gai工gong作zuo中zhong，張zhang立li學xue教jiao授shou及ji其qi合he作zuo者zhe發fa展zhan了le一yi種zhong簡jian單dan的de低di溫wen磷lin化hua策ce略lve製zhi備bei了le磷lin原yuan子zi摻chan雜za的deCo3O4納米線陣列（P-Co3O4）。相較於純相Co3O4
，P-Co3O4在堿性條件下的電催化析氧和析氫性能都得到顯著的提升。通過改變P摻雜量可實現對催化性能的調控優化，並結合實驗表征和密度泛函理論計算詳細分析了P摻雜後催化性能提升的原因。該研究提供了一種以P作為摻雜劑提高金屬氧化物電催化性能的高效方法，對相關過渡金屬基材料的電催化應用具有良好的借鑒作用，具有較大的應用潛力。