乔世璋院士团队 ACS Catal.: 晶格应变调控界面水结构促进天然海水析氢

本文报道了一种应变工程策略，通过构建具有晶格压缩应变的Co掺杂Cu3P催化剂（Cu3−xCoxP），显著提升了天然海水中析氢反应（HER）的活性和稳定性。该催化剂通过调控界面水结构和增强表面亲水性，促进水分解并加速气泡释放，有效抑制了Ca2+/Mg2+沉淀的生成。同时，该催化剂在阳极催化甲醛氧化反应（FOR），在低电压下实现双极产氢并生成高附加值产物甲酸盐，避免了阳极氯腐蚀问题。构建的双极产氢电解槽在0.55 V下实现100 mA cm−2的电流密度，并稳定运行超过300小时。该策略为直接电解海水提供了高效、节能且抗腐蚀的新思路。