近日,，我校工學(xué)院材料科學(xué)與工程系何斌副教授,、陳光良教授以我校為第一單位在化學(xué)領(lǐng)域知名期刊《Journal of Colloid and Interface Science》（中科院一區(qū)TOP，IF：9.4）上,，發(fā)表題為 “Engineering NiFe2O4 decorated with IrO2 on plasma-treated iron foam for enhanced electrocatalytic hydrogen evolution” 的研究文章,。

　　氫氣（H2）被認為是未來主要環(huán)保可再生能源之一,。在各種制氫途徑中,，電催化析氫反應(yīng)（HER）是一種從水中獲得H2的潛在策略。實際上,，堿性介質(zhì)中的HER過程包括兩個步驟,，其中動力學(xué)主要由水分解和產(chǎn)氫步驟之間的權(quán)衡決定,。電催化劑的過電位大，動力學(xué)遲鈍,，嚴重影響了電解效率,。因此，迫切需要設(shè)計高效,、低成本的HER電催化劑,，為我國早日實現(xiàn)雙碳目標提供助力。

　　本研究提出了一種高頻的等離子體輔助制造異質(zhì)結(jié)構(gòu)電催化劑的策略,，解決了開發(fā)高效析氫反應(yīng)（HER）持續(xù)挑戰(zhàn),。在介質(zhì)阻擋放電（DBD）等離子體（PFF）改性泡沫鐵（FF）上成功制備了一種高效耐用的NiFe2O4-IrO2電催化劑。等離子體處理的PFF襯底具有促進電解質(zhì)滲透,、強界面結(jié)合能和加速氣體析出動力學(xué)的3D分層結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵優(yōu)勢,。優(yōu)化后的NiFe2O4-IrO2/PFF表現(xiàn)出優(yōu)異的HER性能，在10/100/300 mA cm-2下的過電位分別為24/222/310 mV,，優(yōu)于大多數(shù)報道的鐵基催化劑,。此外，該催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性,，在10 mA cm-2下保持100小時的活性,。此外，密度泛函理論（DFT）計算表明,，PFF襯底上NiFe2O4和IrO2之間的協(xié)同效應(yīng)有助于優(yōu)異的HER性能,。該研究為開發(fā)高活性電催化劑提供了有效的策略，為推進HER技術(shù)的發(fā)展提供了一條有前途的途徑,。

　　以上實驗結(jié)果驗證了NiFe2O4-IrO2/PFF突出的催化活性可歸因于以下幾個關(guān)鍵方面,。首先，在DBD等離子體的輔助下,，F(xiàn)F與催化劑之間的結(jié)合強度顯著增強,，有利于電催化的穩(wěn)定性。其次,，NiFe2O4和IrO2之間的協(xié)同作用可以提供豐富的活性位點,，提高其內(nèi)在催化性能。最后,，引入氧空位可以降低電荷轉(zhuǎn)移以提高電催化反應(yīng)動力學(xué),。這項工作為開發(fā)高性能、低成本的過渡金屬基電催化電極材料提供了一種新方法新技術(shù),，具有較強的普適性,。

　　論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979725012342