付宏刚教授科研团队AM：MoO2-FeP异质结的界面设计用于高效制氢及生物质电氧化

利用太阳能、风能等间歇式能源转化的低压“弃电”进行电催化水分解制氢越来越受到人们的关注，由于氢气作为可再生高效清洁能源替代传统化石燃料。水分解包括两个半反应：阴极氢气析出反应（HER）和阳极氧气析出反应（OER）。与HER相比，OER的反应过程复杂、动力学缓慢，是限制电催化水分解的效率的主要瓶颈。此外，OER的产物O2并不是高附加值产品。为了实现可持续清洁能源发展需求，迫切需要更有意义的氧化反应来代替阳极OER与阴极HER配对。生物质是一种以醇或醛主要成分的有机绿色能源，具有低污染、分布广、储量丰富及碳中性等优点，被认为是最有前途的可持续能源之一。

研究表明生物质电氧化反应（BEOR）往往比OER展现出更为优异的反应动力学，并且其氧化产物（如：羧酸类化合物）在食品、高分子和制药等领域的重要应用。因此将HER与BEOR耦合配对，利用高效的催化剂以同步低压催化产氢和高附加值化学品的合成是十分有意义的，但这仍然是一个挑战。

成果简介

近 日，黑龙江大学付宏刚教授课题组借鉴POMOF的合成策略，利用纳米纺锤型羟基氧化铁（FeOOH）作为自牺牲基底，通过加入杂多酸（PMo12）和有机配体，在FeOOH上原位形成Mo-Fe有机配合物，经可控磷化成功制备了多孔碳包覆MoO2-FeP异质结（MoO2-FeP@C）催化剂。合成的MoO2-FeP@C具有丰富的活性界面，可同时高效催化HER和BEOR。这项研究成果以“Interfacial Engineering of MoO2-FeP Heterojunction for Highly Efficient Hydrogen Evolution Coupled with Biomass Electrooxidation”为题近期发表在Advanced Materials期刊上。本篇文章得到了科技部重点研发计划（2018YFB1502401），国家自然科学基金（21631004, 21805073, 21601055, 21571054）的资助，黑龙江大学杨淦曾博士为论文的第一作者，闫海静副教授和付宏刚教授为论文的共同通讯作者，黑龙江大学为论文的唯一通讯单位。

文献链接：

Interfacial Engineering of MoO2-FeP Heterojunction for Highly Efficient Hydrogen Evolution Coupled with Biomass Electrooxidation

Ganceng Yang, Yanqing Jiao, Haijing Yan,* Ying Xie, Aiping Wu, Xue Dong, Dezheng Guo, Chungui Tian, Honggang Fu*

Adv. Mater.,2020, DOI: 10.1002/adma.202000455