新闻网讯 近期，材料科学与工程学院2020级高分子材料与工程专业本科生郑秀璋以第一作者在Journal of Colloid and Interface Science上发表一篇题为“Controllable atoms implantation for inducing high valency nickel towards optimizing electronic structure for enhancedoverall water splitting”的研究论文，(https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.07.131)。该杂志是材料科学领域中科院大类一区期刊，影响因子9.9。该工作是在石墨烯应用技术创新研究院开展完成，刘敬权教授为指导教师和通讯作者。
可再生能源驱动的电化学水分解是一种生产高纯度氢的绿色可持续技术，有望在替代化石燃料实现碳中和方面发挥关键作用。本项使用具有强氧化性的Se粉末作为Se源的同时，还可诱导Ni原子逃逸，在泡沫镍上原位生长三维自支撑钒(V)掺杂的硒化镍(NiSe)纳米棒(NR)阵列(V-NiSe)，直接用作全水解的自支撑双功能催化剂。从电子结构表征与分析中发现，注入富空d轨道的V原子能够干扰Ni原子周围的电子环境，并提高Ni阳离子的氧化态，进而优化了NiSe的电子结构。表化学测试表明V-NiSe催化剂具有非凡的催化活性和循环稳定性，在碱性条件下，V-NiSe电极催化析氢析氧的电流密度为50 mA⋅cm-2时，过电势分别仅为270.2 and 251.2 mV。此外，使用V-NiSe作为阴极和阳极催化剂的组装的全水解电解槽表现出在1.76 V电压下，水的全分解的电流密度便可达到50 mA⋅cm-2。同时，电化学循环测试表明V-NiSe催化剂能够实现在同样的条件下长达80小时的连续电解并保持基本不变的催化活性。本研究为利用杂原子掺杂设计过渡金属催化剂以控制其电子结构和提高其催化活性提供了一种新的策略。
材料科学与工程学院一直积极引导本科生参加学术研究，近几年在本科生培养上做出了突出的成绩。郑秀璋同学在做好学业学习之余，积极参与科研工作。从大二开始就在刘敬权教授的指导下开始文献阅读和学习，逐步完成了实验设计、实施和优化，并最终完成了数据收集、分析、总结和论文初稿的撰写，在科研方面得到了全面系统的训练和快速的提升。
另外，该团队近期在电催化领域取得系列进展，部分成果发表在J. Colloid Inter. Sci.,2023, 650, 573-581. J. Colloid Inter. Sci.,2023,638,498-505. ACS Appl. Nano Mater., 2023, 6, 1965-1974. J. Colloid Inter. Sci.,2023，632，108-116. J. Colloid Inter. Sci.,2023，630，57-65. J. Alloy. Compd., 2023, 932, 167612. ACS Sustainable Chem. Eng., 2022, 10, 16417-16426. J. Mater. Chem. A,2022, 10, 23580-23589. J. Colloid Inter. Sci.,2022, 628, 467-476. J. Colloid Inter. Sci.,2022, 625, 50-58. J. Mater. Chem. A,2022, 10, 5442-5451.等行业顶级杂志。
