科研动态

海南大学青年教师谢文强与涂进春教授在高熵海水催化研究取得新进展,揭示“非决速步”的关键作用,并在 Adv. Funct. Mater.发表成果

2025.10.21 17:26

在淡水资源稀缺但海洋资源丰富的海南地区,发展高效电解海水制氢技术是推动清洁能源转型的战略选择。高熵材料因其多活性位点的优势,在应对海水催化剂活性衰减和腐蚀问题方面展现出巨大潜力。然而,现有催化理论在解析高熵材料作用机制时,过度聚焦于"决速步"优化,未能系统解析“非决速步”反应路径的协同机制,阻碍了对海水电解催化机理的完整认知。针对这一问题,海南大学谢文强讲师与涂进春教授合作,提出多元复合材料催化过程中的“决速步”与“非决速步”协同机制,并通过第一性原理计算与蒙特卡洛模拟相结合的多尺度模拟方法对该过程进行解析,构建了具有多活性位点的(NiCoFeMoIn)₃S₄高熵硫化物催化体系对理论进行验证,实验结果表明在中引入“非决速步”效应可有效降低过电位50 mV,催化效率提升至50%

该研究突破了传统催化理论的局限,为高效海水电解催化剂的设计提供了新思路,也为海洋环境下的稳定催化材料开发奠定了理论和实验基础。

材料科学与工程学院硕士生李有鹏与李威威副教授为论文的共同第一作者,青年教师谢文强为第一通讯,涂进春教授和虞培军副教授为共同通讯。

论文链接:

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202422549

Doi:

https://doi.org/10.1002/adfm.202422549

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