今年会 | 官方网站教师在国际著名学术期刊《Chemical Engineering Journal》上发表研究论文（图）

　　近日，今年会 | 官方网站工学院材料科学与工程系陈光良教授（通讯作者）团队以今年会 | 官方网站为第一单位在化工领域国际著名期刊《Chemical Engineering Journal》（中科院一区TOP，IF：13.3）上，发表题为“ Designing persimmon-liked FeOOH-(CrCo)Ox on the plasma-treated cobalt foam for a highly efficient oxygen evolution in an alkaline-seawater electrolyte”的研究文章。

　　面对日益严峻的环境挑战和能源短缺，过剩绿色电能电解碱水制氢在未来可再生能源发展中起着至关重要的作用。然而，电解水的一个主要挑战是需要大量高纯水作为原料，这受限于当前水资源分配不均和供应短缺问题。相比之下，地球上96.5%的水储量为海水，海水不仅是一种几乎取之不尽的资源，同时也是天然的电解质。但是，由于海水成分复杂，直接电解海水较为困难。这是因为在海水电解液中，阳极存在析氧反应（OER）和析氯反应（ClER）电化学竞争，而ClER具有更快的动力学，抑制了OER。为了达到碱性或酸性电解槽中相同的电流密度，需要更大的过电位，这会导致氯氧化和电极腐蚀，降低电解系统的稳定性。因此，开发出具有较低过电位和优异抗腐蚀性能的电催化剂尤其重要。

　　为了解决上述难题，陈光良教授团队提出了一种在钴泡沫上掺杂硬路易斯酸铬并结合等离子体处理的新方法，以提升碱性天然海水电解条件下的电催化活性和稳定性。该方法首先利用介质阻挡放电（DBD）等离子体对钴泡沫（CF）进行表面改性，产生微纳米级别的缺陷；随后，在经过等离子体处理的钴泡沫（PCF）上原位诱导生成柿状的铬掺杂羟基氧化铁-氧化钴混合相(FeOOH-CoO)金属氧化物，并通过电化学重构将非晶态Cr转化为晶态，形成高价氧化铬(CrO3)。结果表明得到的FeOOH-(CrCo)Ox/PCF催化剂表现出优异的OER性能，在1M KOH中仅需要348mV就能产生1000 mA cm - 2，在碱性天然海水中仅需要306mV就能产生100 mA cm - 2，并且在工业操作条件下具有250小时的优异耐久性。该合成方法成本低、简单、所得到的催化剂性能良好，不仅为利用丰富的海水资源进行大规模制氢提供了一种高效而稳定的催化剂，而且为高性能OER催化剂的设计提供了一种新策略。

　　论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894724085899?dgcid=author

　　通讯员：姚玲虹