日前，国际知名期刊Journal of Colloid and Interface Science（《胶体与界面科学杂志》）发表了我院研究生梅静在电解水析氧催化剂领域的研究成果，论文题目为“Facile and scalable synthesis of Ni3S2/Fe3O4 nanoblocks as an efficient and stable electrocatalyst for oxygen evolution reaction”（Ni3S2/Fe3O4纳米块作为一种高效、稳定的析氧反应电催化剂），2021级硕士研究生梅静为论文第一作者。Journal of Colloid and Interface Science是一本由Academic Press Inc Elsevier Science出版社旗下收录物理化学领域相关研究成果的国际一流期刊，是SCI中科院大类一区Top期刊，最新影响因子为9.9。
随着对高效可持续能源解决方案的追求，研究人员越来越关注能够促进析氧反应的电催化剂，析氧反应（OER）是包括水分解和燃料电池在内的各种能量转换技术中的关键过程。然而，贵金属催化剂的高成本和有限的可用性促使人们寻找替代材料。因此，合理设计和开发经济有效、高活性、持久的OER电催化剂，以推动水电解技术的发展势在必行。
在该工作中，使用简单的一步水热工艺在NF上合成了Ni3S2/Fe3O4异相复合材料，用作高效析氧电催化剂。这种三维自支撑的相互交错纳米块形貌以及界面处存在的大量位错缺陷不仅为析氧反应提供了较大的电化学活性比表面积，还暴露出更丰富的活性位点。此外，Ni3S2和Fe3O4两相之间的强电子耦合作用和协同效应显著提高了催化剂的稳定性和电催化活性。密度泛函理论（DFT）计算已证实，两种活性相之间的异质结在OER过程中改变了反应速率决定步骤、促进了*OH物种的吸附和*OOH物种的去质子化，降低了反应中间体的吉布斯自由能值，从而显著提高了OER反应动力学。电化学测试结果显示，异质结构的Ni3S2/Fe3O4/NF纳米块表现出优异的OER催化活性和稳定性，仅需220 mV的低过电位就可以达到10 mA·cm-2的电流密度，并且保持活性稳定测试了66小时。该研究提出了一种简便、可扩展的合成方法，以获得经济有效、稳定的非贵金属硫化物/氧化物OER催化剂。
论文信息：
Facile and scalable synthesis of Ni3S2/Fe3O4 nanoblocks as an efficient and stable electrocatalyst for oxygen evolution reaction
Jing Mei, Yuqing Deng, Xiaohong Cheng*, Qi Wu*
J. Colloid. Interf. Sci. 2024, 660, 440-448
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2024.01.072
