近日，學校化學化工學院羅紅群教授和李念兵教授課題組在環境催化領域國際知名期刊《Applied Catalysis B: Environmental》（影響因子：11.698）上發表題為“CoNi based alloy/oxides@N-doped carbon core-shell dendrites as complementary water splitting electrocatalysts with significantly enhanced catalytic efficiency”（氮摻雜碳包覆的CoNi基合金/氧化物核-殼枝蔓晶用于高效全電解水的研究）的文章。西南大學為該成果的第一完成單位，羅紅群教授和李念兵教授為共同通訊作者，羅紅群教授指導的2016級碩士研究生張清為第一作者。

電解水反應在獲得清潔氫能和開發高效燃料電池中占有重要地位，而實現高性能電解水的關鍵之一是開發高效、高穩定性的電催化劑來降低析氧和析氫反應的活化能勢壘，加速反應動力學過程。作為商用電催化劑的貴金屬和貴金屬氧化物卻由于資源稀缺及價格高昂嚴重制約其大規模應用。

羅紅群教授和李念兵教授課題組利用Ostwald熟化原理，實現了發散型CoNi合金枝晶分級結構的可控生長。該論文詳細研究了CoNi合金從成核至熟化的生長過程以及Co/Ni比例對晶化過程的影響。通過催化性能對比發現，該發散型CoNi合金枝晶較以往報道的其他類型非貴金屬催化劑表現出優越的催化析氫活性。在此基礎上，該課題組通過簡單的控溫碳化對CoNi合金枝晶進行表面改性，獲得了氮摻雜碳殼包覆的CoNi合金/CoNiO2枝晶核-殼型復合材料，大大改善了CoNi合金在析氧反應中的催化活性和穩定性，并闡釋了其活性中心、合金效應、電子傳遞路徑以及活性位點與催化活性的關系，為電化學領域中高性能非貴金屬催化劑的微結構調控提供了思路。

該研究為課題組與重慶大學李凌杰教授合作完成，獲得了國家自然科學基金(No. 21675131)、重慶市自然科學基金(No. CSTC-2015jcyjB50001)等項目的資助。

論文在線發表網址：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337319304722

（化學化工學院供稿供圖 編輯 韓笑 審核 周翱）