內蒙古大學王勤教授課題組在國際頂級期刊《Advanced Energy Materials》上發表研究論文
2023-03-31 23:07:39
近日，內蒙古大學化學化工學院王勤教授課題組與中國科學院化學研究所何峰助理研究員、吉林大學無機合成與製備化學國家重點實驗室黃科科教授、蘇州大學材料與化學化工學部李耀文教授合作，在國際學術期刊《Advanced Energy Materials》發表有關尖晶石表面氧缺陷調控的研究論文「A Facile Strategy to Construct Amorphous Spinel-based Electrocatalysts with Massive Oxygen Vacancies Using Ionic Liquid-Dopant」(原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/aenm.201800980)。內蒙古大學是該論文第一作者單位和第一通訊作者單位，2016級碩士研究生孫靜是該論文的第一作者，王勤教授為第一通訊作者，何峰助理研究員為共同通訊作者。
《Advanced Energy Materials》是材料、能源、環境等領域的國際期刊，2018年影響因子為21.875，在化學、物理、能源、材料等多個學科領域中均位於TOP一區。
隨著化石燃料的日益枯竭，全球性環境問題變得愈發嚴峻，人們急需開發一種新型環境友好且可再生的能量載體。綠色、可持續的氫能被認為是一種理想的化石能源替代品，而電解水提供了一種大規模製取高純氫的好方法。受限於四電子傳輸的緩慢動力學，陽極的水氧化半反應目前仍是電解水的瓶頸，需要高效的催化劑來加速該類反應的動力學，從而達到在極小的過電位下獲得高催化電流密度。目前RuO2等金屬氧化物表現出的水氧化催化活性，但是其儲量低、價格昂貴，極大地限制了其大規模商業化應用，因此開發價格低廉、高效、耐用的非貴金屬電催化劑來加速催化動力學變得至關重要。
有鑑於此，王勤教授課題組通過簡易的水熱法，設計合成了一種MoS2團簇原位錨定的、表面雜原子摻雜的MoS2-NPF/CoFe2O4異質結納米催化材料。離子液體摻雜劑可以調控尖晶石CoFe2O4催化材料的氧空位，改變其電子結構;MoS2團簇的原位生長，一方面可以固定催化材料表面的雜原子，另一方面可以在其表面生成更多的Fe-N、Co-N等多活性位點。研究結果表明，氧空位的大量存在、大的比表面積以及各組分間的協同誘導效應對提升電催化析氧反應性能起到至關重要的作用。此外，密度泛函理論計算結果表明，表面雜原子的摻雜和MoS2團簇的原位生長，可以降低多電子反應中間過程吉布斯自由能。
該研究得到了國家自然科學基金項目(NSFC21467019，NSFC2166602，NSFC21201097)和內蒙古傑出青年培育基金項目(2017QJ01)的資助。
王勤博士，教授，2010年畢業於吉林大學化學學院，獲理學博士學位。現為中國化工學會化工新材料委員會委員，中國化學會會員，中國化工學會會員，擔任American Journal of Nanoscience、Journal of Forensic Studies雜誌編委。獲2016年度內蒙古自然科學一等獎，連續三次獲國家自然科學基金資助，獲2017年內蒙古傑出青年培育基金資助，入選內蒙古自治區「草原英才」工程青年創新人才，入選內蒙古自治區「新世紀321人才工程」。指導的碩士研究生連續3年獲內蒙古大學碩士學位論文。在Adv. Energy Mater, J. Mater. Chem. A, Chem. Eur. J, Dalton Transactions等國際學術期刊發表SCI論文50餘篇，1篇入選ESI高被引論文，4篇被選為封面論文。此外，還擔任J. Mater. Chem. A, ChemSusChem, Chem. Eur. J, Dalton Transactions, ACS. Sustain. Chem. Eng, J. Phys. Chem. C等國際期刊的審稿人。
