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实验室彭旭副教授在非晶配合物电催化领域取得新进展

浏览次数:次   更新时间:2025-05-06 09:42:47

《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)4月30日在线发表了实验室彭旭副教授题为“The Ni–Cl–Ni Sites Bridged by Chlorine to Stabilize Short-Range Order in Nickel Complex for Amorphous Electrocatalysts”的研究论文。22级硕士生杨熙娴作为第一作者,湖北大学为第一完成单位。华中科技大学于海滨教授与常熟理工学院陶石教授为共同通讯作者。

在电催化领域,非晶材料因其独特的短程有序结构展现出巨大潜力,但传统非晶材料在晶态-非晶态转变过程中易发生结构坍塌,导致活性位点分布不均和性能衰减。如何精准调控非晶材料的短程有序结构并揭示其构效关系,是当前研究的核心挑战。

针对这一难题,彭旭副教授创新性地提出“氯桥配位调控策略”,设计了一种含μ2-Cl桥的双核镍配合物前驱体[Ni2(μ2-Cl)(HL)2(CH3OH)(H2O)Cl],并通过低温热解成功制备出高稳定性的非晶催化剂(a-250-I)。该策略通过氯桥稳定前驱体的局部配位环境,在其非晶化过程中有效保留短程有序结构,并在电催化过程中实现μ2-Cl桥向μ2-O桥的动态转变。实验表明,该催化剂在10 mA·cm-2电流密度下,氧析出反应(OER)和尿素氧化反应(UOR)的过电位分别低至1.47 V和1.36 V,且具备优异的双功能催化稳定性。理论计算进一步揭示,氧桥取代通过调节镍的d轨道能级,优化反应中间体的吸附能垒,显著提升电子转移动力学,为高性能非晶催化剂的设计提供了新思路。

此项工作得到了武汉市知识创新专项(2023020201020422)、湖北大学原创探索种子专项项目的支持。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202509124.

 

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