第一作者：秦明亮;

​通讯作者：张华明(南昌航空大学)，王春栋(华中科技大学)

构建了一种具有肖特基异质结结构的多孔Co2P/Co4N复合材料，为全pH电解水过程中关键的水解离、羟基脱附、氢原子结合等关键问题提供解决方案。在全pH值电解水析氢中，由于其独特的肖特基异质结构所带来的内建电场、电子和界面结构的协同作用，而且其多孔的纳米棒框架结构可以促进电荷/气体的传输以及更多活性界面位点的暴露。

​因此，合成的异质结构催化剂Co2P/Co4N表现出过电位为53 mV（碱性）、32 mV（酸性）和19 mV（中性）的优异电催化性能。密度泛函理论（DFT）计算表明，Co2P/Co4N中的内建电场可以调节催化剂内部的电子结构使电催化剂具有更高的电导率和良好的H*、H2O*吸附能。

全球能源危机以及重大的环境问题，促使我们开发其他绿色和高效的能源，以替代传统的化石燃料。氢气有许多其他能源材料不能企及的优点，如高能量密度、零污染排放和可再生性，被认为是现有化石燃料的一个最有前途的替代物。电催化水分解被认为生产和转化高纯度氢气的理想方法。

​然而，现在常用的催化剂大都因为其高昂的成本和较少的可用性大大阻碍了它们的大规模商业使用。钴基磷化物被认为是一种很有前景的HER催化剂。我们的研究发现，将磷化物与过渡金属氮化物结合在一起，构成的肖特基异质结可以调整TMP的电子结构，显著改善HER活性，以替代贵金属基电催化剂用于在全pH范围析氢反应。

i) 构建了新型肖特基异质结电催化剂Co2P/Co4N。

ii) Co2P/Co4N在碱性、中性和酸性介质中均表现出优异的电催化性能。

iii) 通过第一性原理计算阐明了肖特基异质结改变了催化剂内部的电子结构。

https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140230

张华明 副教授2011年毕业于电子科技大学获博士学位。2011年至今在南昌航空大学任教；累计以第一作者或通讯作者身份发表SCI论文40余篇。主持完成国家自然科学基金项目2项；主持多项省部级科研项目。目前主要研究方向为固体波谱学；非贵金属电催化剂设计及性能调控。

王春栋，华中科技大学光学与电子信息学院副教授、博士生导师，国家重点研发计划（国际合作重点专项）项目负责人，华中卓越学者。2013 年毕业于香港城市大学物理与材料科学系，获博士学位； 2013 年-2015 年先后在香港城市大学，香港科技大学，比利时荷语鲁汶大学担任高级助理研究员，高级副研究员，鲁汶大学 F+研究员，比利时弗拉芒政府科学基金会FWO学者。2015 年加入华中科技大学光学与电子信息学院，任副教授/博导至今。获评湖北省“楚天学者”计划楚天学子（ 2015 年），华中卓越学者晨星岗(2020), 是美国材料学会(MRS)会员, 欧洲材料学会(EMRS)会员，中国化学学会会员，入选2021和2022年前2%顶尖科学家榜单。

​担任 Advanced Powder Materials 杂志特聘编委，Exploration，Rare Metals、和eScience青年编委。长期担任 Adv. Func. Mater.,等四十余个国际著名杂志审稿人/仲裁人，塞尔维亚国家自然科学基金和香港研究资助委员会（RGC）国际评审专家。在J. Am. Chem. Soc., Energy Environ. Sci., Angew. Chem. Int. Ed.,等杂志发表 SCI 论文 160 余篇，其中第一作者及通讯作者100余篇（含高倍引7篇，热点2篇），他引6700余次， H-因子 45。先后主持国家重点研发计划，基金委项目3项，湖北省重点研发等项目十余项。

王春栋课题组主页：https://apcdwang.wixsite.com/hust-cdwang

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