伟德体育 王鹏彦副教授团队在国际知名期刊《ChemSusChem》上发表研究论文

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近期,伟德体育 王鹏彦副教授团队在国际知名期刊《ChemSusChem》上发表了题为“Dual Active Site Engineering of Nickel Selenides by a Substrate Effect for Alkaline Hydrogen Evolution”的研究论文(//doi.org/10.1002/cssc.202501326),青海大学为第一署名单位。

【成果亮点】通过基底效应实现析氢双活性位点构筑

碱性析氢反应(HER)中水分子吸附/解离能垒较高,制约了电解水制氢效率。对此,团队通过异质基底调控策略,在NiSe2中成功构建了镍(阳离子)与硒(阴离子)协同的双活性位点,显著优化了反应动力学。所制备的NiSe2/NiS2-NiS催化剂在碱性条件下仅需46 mV过电位即可达到10 mA·cm-2电流密度,并展现出优异的稳定性与双功能催化潜力。该研究为通过基底效应设计高效HER催化剂提供了新思路。

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【机制解析】结合理论计算与原位拉曼光谱揭示催化机理

团队结合密度泛函理论计算(DFT)与原位拉曼光谱,系统分析了异质基底对主催化剂的调控作用。计算结果表明,NiS2-NiS基底促使电子从NiSe2向界面转移,提升了体系的电导率与电荷传输能力。此外,原位拉曼证实Se位点是氢吸附的活性中心,而Ni位点则负责水分子解离,由此实现了不同步骤的协同增效。

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a) 水分子在NiSe2/NiS2-NiS和NiSe2/Ni表面不同位点上的吸附能;b) 水分子在NiSe2/NiS2-NiS和NiSe2/Ni表面不同位点上的解离能垒;c) NiSe2/Ni表面和 d) NiSe2/NiS2-NiS表面不同位点上的氢吸附吉布斯自由能;e) NiSe2/NiS2-NiS和 f) NiSe2/Ni在析氢反应过程中的原位拉曼光谱。


新闻小贴士

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