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化学院泰山学者优势特色学科人才团队吴则星特聘副教授在电催化能源转换领域取得最新进展
作者:吴则星  审核:杨小明、张岩 来源:化学院  编辑:王文艳 点击:[] 日期:2021年04月23日

CO2的大量排放导致全球温室效应和环境污染加剧,因此,科学家们在积极探索利用可再生能源在温和条件下将CO2转化为高附加值的燃料和化学品。然而,考虑到CO2的热力学稳定特性、多电子的反应途径以及与析氢反应(HER)的竞争关系,导致二氧化碳还原(CO2RR)转化效率较低、活化电位过大、目标产物选择性差。因此,开发经济、稳定、高效、高选择性的CO2RR电催化材料是突破其电化学性能的命门。近日,我院生态化工过程与技术泰山学者优势特色学科人才团队王磊教授、吴则星特聘教授与澳大利亚斯威本科技大学马天翼教授等团队合作,以价格相对低廉的Bi和Sn为研究对象,设计了一种全新的非贵金属气凝胶,构建的三维多孔Bi-Sn气凝胶之间的界面耦合作用及其电子相互作用等使其表现出优异的催化活性和选择性。

相关成果发表在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition,论文信息:Engineering Bi-Sn Interface in Bimetallic Aerogel with 3D Porous Structure for Highly Selective Electrocatalytic CO2Reduction to HCOOHAngewandte Chemie International Edition2021,DOI: 10.1002/anie.202102832.

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202102832

此外,氢能因其清洁、可再生的优点而被认为有望取代传统的化石燃料,减少CO2排放。其中电解水制氢是一种绿色、高效制备氢气的途经,而开发高效的电催化剂对于提升催化效率及降低能耗至关重要。鉴于此,应用化学腐蚀方法在泡沫铁(FF)基底上快速合成无定形RuO2修饰的FeOOH纳米片(FF-Na-Ru)。该FF-Na-Ru催化剂具有显著的HER活性和全水解性能,并可由间歇性阳光、风能和热能等可持续能源驱动。与传统的水热法和电化学沉积等方法相比较,化学腐蚀具有能耗小、效率高、安全性等特点。本研究所提出的设计策略在实际应用中显示出巨大的潜力,为合成高效电催化剂提供了新思路。

相关成果发表在国际知名期刊Advanced Functional Materials,论文信息:Corrosion Engineering on Iron Foam toward Efficiently Electrocatalytic Overall Water Splitting Powered by Sustainable Energy.Advanced Functional Materials, 2021, DOI:10.1002/adfm.202010437.

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202010437.

以上工作青岛科技大学均为第一和第一通讯单位,相关工作得到了国家自然科学基金,山东省自然科学基金,山东省高校青年创新基金和山东省泰山学者计划的支持。

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