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　　電催化分解水產(chǎn)生氫氣可以大規(guī)模地將可再生能源產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為易存儲(chǔ)的化學(xué)能，其在可再生能源轉(zhuǎn)換和化工生產(chǎn)中有重要作用。使用廉價(jià)過(guò)渡金屬作為電極材料，目前仍存在過(guò)電勢(shì)較高、產(chǎn)氫活性較低等缺點(diǎn)。因此，通過(guò)摻雜其它元素，對(duì)電極材料的電子結(jié)構(gòu)與表面特性進(jìn)行調(diào)控，提高電催化劑的綜合性能，使其能夠高效、穩(wěn)定地產(chǎn)氫是當(dāng)今催化、材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。
　　近日，西安交通大學(xué)前沿院瞿永泉教授課題組、化工學(xué)院常春然副教授課題組與香港城市大學(xué)何頌賢副教授課題組合作，通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)方法在磷化鈷中摻雜鈰元素，降低其表面氫吸附能、改善表面電荷特性，大幅提高了催化劑的產(chǎn)氫活性。理論計(jì)算表明在磷化鈷表面摻雜鈰元素可以改善活性中心的電子結(jié)構(gòu)，降低磷化鈷表面的氫吸附能，減小氫氣產(chǎn)生的反應(yīng)勢(shì)壘，從而加快催化劑的析氫速率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也進(jìn)一步證實(shí)，摻雜鈰元素的磷化鈷相比于未摻雜的磷化鈷，具有更多的催化活性位點(diǎn)、更高的轉(zhuǎn)換頻率和良好的電荷傳輸特性，這使得其在酸性和堿性介質(zhì)中的電催化活性均得到大幅提高，并且能保持良好的穩(wěn)定性。這種通過(guò)引入稀土元素改善電催化劑產(chǎn)氫活性的方法，對(duì)于認(rèn)識(shí)稀土元素對(duì)其它過(guò)渡金屬催化劑的影響，進(jìn)而提高電催化劑活性有重要借鑒意義。
　　以上研究結(jié)果以論文形式于6月3日發(fā)表在國(guó)際知名期刊Nano Energy（影響因子11.553）上，論文題目為“Modulating electronic structure of CoP electrocatalysts towards enhanced hydrogen evolution by Ce chemical doping in both acidic and basic media”。西安交大前沿院與香港城市大學(xué)物理與材料系聯(lián)合培養(yǎng)博士生高唯、西安交大化工學(xué)院碩士生閆明為本論文的共同第一作者，西安交大前沿院、化工學(xué)院以及香港城市大學(xué)物理與材料系為本文的通訊作者單位。文章鏈接為http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285517303555。
　　該項(xiàng)研究工作得到了國(guó)家“青年千人”項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金（21603170, 51672229）、國(guó)家重大研究計(jì)劃（91645203）、香港環(huán)境與自然保育基金(ECF 2016-85)、香港城大研究基金（CityU 11213115）、香港主題研究計(jì)劃（T42-103/16-N）和深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)（JCYJ20160229165240684）的支持。
　　瞿永泉教授課題組目前的研究領(lǐng)域?yàn)槎喑叨炔牧显诖呋I(lǐng)域中的應(yīng)用，包括高溫催化、光催化、納米有機(jī)催化與電催化（OER和HER）。
　　附瞿永泉課題組主頁(yè)介紹http://gr.xjtu.edu.cn/web/yongquan。