物理与电子工程学院青年教师姚静指导硕士研究生在国际顶级期刊《Small》上发表重要研究成果

（苏宏旭/文）3月26日，物理与电子工程学院高红教授课题组青年教师姚静指导的硕士研究生徐德鑫在工程技术领域顶级期刊《Small》（中科院一区Top，影响因子：15.153）上发表以“Manipulating the Dynamic Self-Reconstruction of CoP Electrocatalyst Driven by Charge Transport and Ion Leaching ”为题目的研究论文，硕士研究生徐德鑫为第一作者，高红教授和姚静老师为共同通讯作者，哈尔滨师范大学为唯一通讯单位。

电催化水分解作为一种高效的能源存储转换技术，为解决现有的化石燃料消耗所带来的能源枯竭和环境污染问题开辟了一条新道路。而阳极发生的析氧反应缓慢的反应动力学限制了水分解反应速率，一般电催化剂在析氧反应发生时发生重构，形成对应金属的氢氧化物或羟基氧化物，因此这些重构的新物种才是真正的催化活性物种，而原先的材料则只能被称为预催化剂。了解重建表面催化位点的性质对于建立结构-催化关系至关重要，如何促进重构过程的进行并实现重构物种数量的最大化集成（即获得全重构催化剂），将是大幅提高催化剂组分利用率和质量比活性的关键。

为此，物理与电子工程学院师生利用原位Raman表征技术对催化剂在催化过程中的表面精细结构表征；非原位扫描电镜和X射线衍射图谱用于揭示催化剂在催化过程中的形貌和物相变化；结合理论模拟揭示了F和Fe掺杂对CoP催化剂表面重构的作用。结果表明，a) F的浸出保证了F-Fe-CoP 的快速表面重建；b) Fe的引入加快了电荷转移速率，阻碍了重构产物的堆叠；c) F和Fe的引入增加了Co位的电子占据态，促进了OH−离子在CoP催化剂上的吸附，使重构速度和重构结构达到最佳状态。该工作丰富了与CoP表面重构相关的OER机制，为高效电催化剂的合理设计提供了参考。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202300201

通讯作者简介：

高红，教授，博士生导师，近年来主要从事锂离子电池、超级电容器、电催化等储能材料的相关研究，在Small、Carbon、Journal of Power Sources、Journal of Colloid and Interface Science等高质量期刊上发表SCI论文100余篇，1篇入选ESI高被引论文，此外，还担任Advanced Function Materials、Chemical Engineering Journal、Journal of Energy Chemistry、Journal of Colloid and Interface Science、Electrochimica Acta等国际期刊的审稿人。

姚静，讲师，物理与电子工程学院2022届博士毕业生，现为我校光电带隙材料教育部重点实验室教师，主要从事电催化材料的制备及性能研究，近五年在Small、Journal of Power Sources、Journal of Colloid and Interface Science等高质量期刊发表SCI论文17篇。

徐德鑫，物理与电子工程学院2020级硕士研究生，主要从事电催化材料的制备及性能研究，近两年在Small、Journal of Colloid and Interface Science等高质量期刊发表SCI论文5篇。