近日，我校吳啟輝教授團(tuán)隊(duì)與廈門大學(xué)合作的研究成果“Surface Reconstruction Regulation of Co3N through Heterostructure Engineering toward Efficient Oxygen Evolution Reaction”（異質(zhì)結(jié)構(gòu)工程調(diào)控Co3N表面重構(gòu)實(shí)現(xiàn)高效析氧催化性能）在國(guó)際高水平期刊《Small》上發(fā)表（中科院一區(qū)TOP期刊，IF：13.3）。

我校為該論文第一單位，曾葉博士為論文第一作者。吉林師范大學(xué)姚芬博士、我校吳啟輝教授和廈門大學(xué)梁漢鋒副教授為通訊作者，我校鄧丁榕副教授參與部分工作。

析氧反應(yīng)是電解水制氫過(guò)程中的關(guān)鍵電極反應(yīng)。在電催化過(guò)程中，大部分析氧催化劑（也稱“預(yù)催化劑”）經(jīng)歷表面重構(gòu)產(chǎn)生新的物種作為實(shí)際反應(yīng)位點(diǎn)。如何對(duì)這類預(yù)催化劑的表面重構(gòu)過(guò)程進(jìn)行調(diào)控以產(chǎn)生高活性物種是析氧性能提升的關(guān)鍵。

該研究提出了一種新的異質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的方法以調(diào)節(jié)預(yù)催化劑的表面重構(gòu)過(guò)程。異質(zhì)結(jié)構(gòu)工程已被廣泛用于利用界面活性位和成分協(xié)同作用來(lái)提高析氧活性，但該研究發(fā)現(xiàn)不同成分之間在異質(zhì)界面上的相互作用可促進(jìn)表面重構(gòu)，這對(duì)提高析氧性能至關(guān)重要。該研究以典型的電催化劑Co3N為例，構(gòu)建MnCo-CH（錳鈷碳酸鹽氫氧化物）@CO3N核殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)，通過(guò)異質(zhì)結(jié)構(gòu)的幾何效應(yīng)和電子效應(yīng)促進(jìn)Co3N的表面重構(gòu)，形成豐富的錳摻雜CoOOH活性表面層，實(shí)現(xiàn)析氧性能的全面提升。這一發(fā)現(xiàn)為析氧催化劑表面重構(gòu)的調(diào)控提供了理論指導(dǎo)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

（文：科研處、海洋裝備與機(jī)械工程學(xué)院/編輯：宣傳部）