2025年5月24日,黑白体育
特聘教授王定胜在国际顶级期刊《JACS》发表题为“Engineering Spatial Interface in Supported Molecular Complexes for Ampere-Level Electrocatalytic Oxygen Evolution”的重要研究论文。nba黑白直播
/清华大学高云、山东大学杨成栋为论文共同第一作者,张进涛教授与王定胜教授为共同通讯作者。该成果针对电催化析氧反应在新能源转换与存储领域的关键需求,为高性能催化剂设计提供了创新性解决方案。
研究团队提出一种基于氧官能团的超分子架构策略,通过强化分子配合物与氧功能化碳载体(氧化科琴黑)的相互作用,精准调控两者间的空间间隙。核心创新在于利用联苯 - 4,4'- 二羧酸(BPDA)作为配位桥接分子,将 Fe-Ni 双金属活性位点锚定于碳载体表面,构建出 FeNi-BPDA/C (O) 复合催化体系。实验测试表明,该催化剂展现出卓越的 OER 性能:在 0.33 V 过电位下,电流密度高达 1.5 A cm⁻²,同时实现 41,206 A gFe/Ni⁻¹ 的超高质量活性,达到安培级催化水平,显著优于传统多相催化剂。
通过原位表征技术与密度泛函理论计算的联合验证,团队揭示了其催化机制:狭窄的配合物 - 载体间隙加速电子穿梭效率,经连续的 OH⁻亲核攻击与脱氢过程,促使活性位点重构形成高价 Fe-O₂-Ni 氧桥联结构;该强亲电位点可通过 O-O 键与 OH⁻的高效耦合,加速关键中间体 Fe-OOH * 的生成,从而大幅提升析氧反应动力学。此项研究不仅阐明了空间间隙对分子催化性能的调控机制,更为通过界面工程优化多相分子配合物催化活性提供了全新思路,对推动下一代高效电催化剂的研发与产业化应用具有重要意义。
