近日，浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院“百人計(jì)劃”入選者侯陽(yáng)研究員，通過(guò)仿生學(xué)的方法，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)出一種單原子OER催化劑，將高度分散的鎳單原子錨定在氮-硫摻雜的多孔納米碳基底上，用于高效電/光電催化水裂解析氧反應(yīng)。這項(xiàng)成果被知名學(xué)術(shù)雜志《自然通訊》在線報(bào)道。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該課題組研制的鎳單原子錨定氮-硫摻雜的多孔納米碳催化劑，相比市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的商業(yè)銥基催化劑，這種新型催化劑的過(guò)電位降低了大約5%，也就是說(shuō)驅(qū)動(dòng)反應(yīng)的能量降低5%，同時(shí)成本降低了80%以上，并且穩(wěn)定性大幅度提高，展現(xiàn)出工業(yè)級(jí)電解水制氫的潛能。

侯陽(yáng)說(shuō)，本次研究不僅設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)出一種高效穩(wěn)定的過(guò)渡金屬-氮-硫原子級(jí)電催化劑，還為如何設(shè)計(jì)低成本高活性人工固氮合成氨、二氧化碳高值化利用和氧還原催化材料的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

這一科研工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省杰出青年基金和浙江大學(xué)“百人計(jì)劃”啟動(dòng)基金等項(xiàng)目的支持。合作完成工作的還有德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)及華中師范大學(xué)的研究人員。