华南先进光电子研究院王新课题组在催化领域发表高水平研究成果

（华南先进光电子研究院  供稿）

 

近日，华南先进光电子研究院王新课题组博士研究生马歌在国际催化领域权威期刊《Applied Catalysis B-Environmental》（SCI影响因子14.229）和材料化学领域一区期刊《Journal of materials chemistry C》（SCI影响因子6.641）上发表两篇催化领域高水平原创研究成果。马歌为以上两篇论文的第一作者，王新副教授为通讯作者，周国富教授等为合作作者，我校为第一完成单位。

《Ultrafine Rh nanocrystals decorated ultrathin NiO nanosheets for urea electro-oxidation》成果发表在《Applied Catalysis B-Environmental》。碱性介质中，阳极尿素氧化反应（UEOR）是碱性尿素燃料电池，富尿素废水处理和尿素增强水解等过程中关键的半反应之一，因此对UEOR的研究对可持续能源转化和环境保护具有重要的意义。而镍基电催化剂也因其成本低廉，活性和贵金属相当的优势备受关注。该研究工作采用氰胶-硼氢化钠法以及高温处理成功制备出铑微晶修饰的厚度仅为1.6nm的氧化镍超薄纳米片（Rh-NCs/NiO-NSs）复合电催化剂。Rh-NCs均匀分散在NiO-NSs上，可以显著促进Ni^IIIOOH活性物种的产生，加速CO分子的氧化，抑制镍基催化剂的中毒现象，促进尿素的电催化氧化。与NiO-NSs相比，Rh-NCs/NiO-NSs表现出更强的电催化活性和高稳定性，成为碱性尿素燃料电池，富尿素废水处理和尿素增强水解等应用中极具潜质的电催化剂（图1）。陕西师范大学陈煜教授为论文共同通讯作者。

 

（图1）

《Amorphous Ti(IV)-modified Flower-like ZnIn₂S₄ Microspheres with Enhanced Hydrogen Evolution Photocatalytic Activity and Simultaneous Wastewater Purification》成果发表在《Journal of materials chemistry C》。随着全球能源危机和环境污染问题的日益加剧，如果可以在污染废水中实现太阳能驱动污染物降解耦合水解产氢，将是解决全球能源和环境问题的一个有效策略。该研究工作采用水热法以及浸渍处理成功制备出无定型Ti(IV)修饰的花状ZnIn₂S₄（ZnIn₂S₄/Ti(IV)）光催化剂。通过掺杂无定型Ti(IV)，可以缩短电荷迁移距离，抑制电子-空穴对的复合，减轻ZnIn₂S₄的光腐蚀效应。可见光照射下，在甲基橙模拟废水中进行污染物降解耦合产氢的实验，ZnIn₂S₄/Ti(IV)表现出优异的光催化活性和稳定性。甲基橙的降解效率可达到95%，总有机碳去除率为28.8%，产氢量为2650μmol·g^-1·h^-1。该研究成果对制备其他污染物降解耦合水解产氢的双功能光催化剂具有一定的启发作用（图2）。广州大学陈志鸿博士为论文共同通讯作者。

 

（图2）

王新课题组近年来重点关注能源转换领域的应用研究，主要包括光催化、电催化、锂离子电池及其他储能材料和器件等。2019年在《Applied Catalysis B-Environmental》、《Energy storage materials》、《Journal of materials chemistry A》、《Chemical Engineering Journal》、《ACS Applied Materials & Interfaces》、《Carbon》、《Journal of materials chemistry C》等材料与物理领域期刊公开发表论文20余篇。论文得到广东省国家工程中心培育项目、广东省新型研发机构建设项目、国家自然科学基金项目、广东省自然科学基金项目、西江创新团队项目等支持。

 

拟稿人：马歌                  审核人：陈必华书记