基于电子离域与离子离域的协同作用调控银掺杂硒化钴纳米带的导电性

　　中国科学技术大学化学与材料科学学院和合肥微尺度物质科学国家实验室的曾杰教授课题组长期以来关注纳米催化剂的结构设计与电催化性能研究，并取得了一系列进展。近日，曾杰教授课题组与美国Akron大学彭振猛教授合作，在高效电解水析氧催化剂的导电性调控方面取得重要进展。研究人员基于电子离域与离子离域的协同作用调控银掺杂硒化钴纳米带的导电性，从而实现高效电解水析氧。该成果以“Engineering the Electrical Conductivity of Lamellar Silver-Doped Cobalt(II) Selenide Nanobelts for Enhanced Oxygen Evolution”为题发表在《德国应用化学》杂志上（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 328），论文的第一作者是博士生赵旭。

　　面对目前传统化石能源的消耗及其引起的环境污染问题，新型可再生能源愈发受到关注。氢能源作为一类新型清洁能源，在解决人类面临的能源与环境问题领域中具有巨大优势。电解水作为氢气来源的有效途径，其反应进程主要受制于阳极水电解析氧反应较高的过电势。为降低反应壁垒，各类催化剂被用于析氧反应进程中。虽然一些贵金属氧化物催化剂如氧化铱和氧化钌纳米颗粒展现出高效的催化性能，高昂成本与匮乏储量制约其应用。为解决这一问题，以非贵金属材料设计用于电解水阳极析氧反应的纳米催化剂受到广泛关注。而在催化电解水过程中，催化剂自身的导电性将对催化性能产生重要影响。催化剂自身良好的导电性可以消除在电催化反应中催化剂-电解质界面处和催化剂-电极界面处的肖特基能垒，确保高效的能量转变效率。因此，针对非贵金属纳米催化剂的导电性调控可为设计高效电解水析氧反应催化剂提供重要途径。