火博（中国）工学院教师在国际知名期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上发表研究论文（图）

　　近日，火博（中国）工学院材料科学与工程系何斌副教授、陈光良教授以火博（中国）为第一单位在化学领域知名期刊《Journal of Colloid and Interface Science》（中科院一区TOP，IF：9.4）上，发表题为 “Engineering NiFe2O4 decorated with IrO2 on plasma-treated iron foam for enhanced electrocatalytic hydrogen evolution” 的研究文章。

　　氢气（H2）被认为是未来主要环保可再生能源之一。在各种制氢途径中，电催化析氢反应（HER）是一种从水中获得H2的潜在策略。实际上，碱性介质中的HER过程包括两个步骤，其中动力学主要由水分解和产氢步骤之间的权衡决定。电催化剂的过电位大，动力学迟钝，严重影响了电解效率。因此，迫切需要设计高效、低成本的HER电催化剂，为我国早日实现双碳目标提供助力。

　　本研究提出了一种高频的等离子体辅助制造异质结构电催化剂的策略，解决了开发高效析氢反应（HER）持续挑战。在介质阻挡放电（DBD）等离子体（PFF）改性泡沫铁（FF）上成功制备了一种高效耐用的NiFe2O4-IrO2电催化剂。等离子体处理的PFF衬底具有促进电解质渗透、强界面结合能和加速气体析出动力学的3D分层结构的关键优势。优化后的NiFe2O4-IrO2/PFF表现出优异的HER性能，在10/100/300 mA cm-2下的过电位分别为24/222/310 mV，优于大多数报道的铁基催化剂。此外，该催化剂表现出优异的稳定性，在10 mA cm-2下保持100小时的活性。此外，密度泛函理论（DFT）计算表明，PFF衬底上NiFe2O4和IrO2之间的协同效应有助于优异的HER性能。该研究为开发高活性电催化剂提供了有效的策略，为推进HER技术的发展提供了一条有前途的途径。

　　以上实验结果验证了NiFe2O4-IrO2/PFF突出的催化活性可归因于以下几个关键方面。首先，在DBD等离子体的辅助下，FF与催化剂之间的结合强度显著增强，有利于电催化的稳定性。其次，NiFe2O4和IrO2之间的协同作用可以提供丰富的活性位点，提高其内在催化性能。最后，引入氧空位可以降低电荷转移以提高电催化反应动力学。这项工作为开发高性能、低成本的过渡金属基电催化电极材料提供了一种新方法新技术，具有较强的普适性。

　　论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979725012342