建大新闻网讯 近日，我校云斯宁教授“新能源材料”团队在无机非金属能源材料高效和资源化利用方面取得重要进展，相关研究成果以“Designing a Schottky coupled p–n junction to enhance the kinetic behavior of the oxygen evolution reaction（设计肖特基耦合p-n结以提高析氧反应的动力学行为）”为题，发表在国际著名期刊《Journal of Materials Chemistry A》（SCI一区TOP期刊，A类期刊）上。云斯宁教授为论文通讯作者，我校博士研究生杨光平为论文第一作者，西安建筑科技大学为论文独立完成单位。
通过调节费米能级附近的电子态来实现析氧反应（OER）中有效的电子转移过程是开发高性能电催化剂的必要条件。研究团队设计出了一种Schottky耦合p-n双异质结催化剂（Fe3C-NG@NiFe），即氮掺杂石墨碳包覆Fe3C组装NiFe LDH层状双氢氧化物。肖特基与p-n结的耦合为OER动态反应引入了额外的活性位点和多条快速电子传输路径，这使得Fe3C-NG@NiFe双异质结结构具有足够的驱动力来加速OER动力学过程。作为OER催化剂，Fe3C-NG@NiFe在碱性介质中实现了低的过电位（η10=231 mV）和Tafel斜率（41.5 mV dec−1），其催化性能优于其他异质结催化剂和RuO2(278 mV和105.7 mV dec−1)。这项工作揭示了Schottky耦合p-n结的协同催化机制和增强的动力学行为，为高性能的OER电催化剂的设计提供了合理的策略。
设计的Fe3C-NG@NiFe双异质结催化剂在提高析氧反应动力学方面起到了关键作用。通过Schottky结和p-n结的协同耦合，调节了催化剂的电子和能带结构，优化后的电子结构有利于在含氧中间体上实现理想的吸附，从而展示出优异的催化性能。这使双异质结催化剂成为有发展前景的碱性OER电催化剂。
该研究得到了国家自然科学基金、陕西省国际科技合作重点项目、陕西省重点科技创新团队等基金的资助。
期刊链接：
https://pubs.rsc.org/en/journals/journalissues/ta#!recentarticles&adv
论文链接：
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ta/d3ta05071h
能源学人：西安建大云斯宁教授团队Journal of Materials Chemistry A：设计肖特基耦合p-n结以增强析氧反应的动力学行为
https://mp.weixin.qq.com/s/dmMOacFELRBY86FYXIkYDg
EnergyMaterials能源材料：西安建大云斯宁教授团队JMCA：设计肖特基耦合p-n结以增强析氧反应的动力学行为
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