开发高活性和高稳定性的非贵金属基OER催化剂对于电解水制氢效率的提升至关重要。尖晶石类氧化物（AB₂O₄）在碱性电解质中对 OER 显示出较高的电催化活性和稳定性。此外，在OER过程中，尖晶石表面会发生重构从而转变为羟基氧化物（MOOH），这对于活性的提升具有有利影响。因此，深入了解并弄清尖晶石氧化物表面在OER中的动态重构过程及机制非常有必要，这对于今后设计非金属高效OER催化剂具有指导意义。

近日，我院刘运权教授团队在尖晶石氧化物表面重构方面的研究取得新进展，相关成果以 “Nd and Ni Co-doped spinel Co₃O₄ nanosheet as an effective electrocatalyst for oxygen evolution reaction” 为题发表于Applied Catalysis B: Environment and Energy上，该期刊是催化领域的顶尖期刊之一。

研究发现， Ni掺杂的Co3O4在OER过程中表现出动态重构过程，其表面的结晶氧化钴会转变为无定型CoOOH。而Nd和Ni共掺杂的Co3O4表面的金属活性位点经历了的三步重构过程：结晶型CoOx→无定型CoOx→无定型CoOOH。该工作揭示了尖晶石氧化物中四面体和八面体位点的调控对OER过程中表面重构的影响。

本项工作得到了国家自然科学基金（21276214）和福建省创新创业人才基金（2012Z02302）等项目的资助。我院博士研究生李涛为第一作者，刘运权教授为通讯作者，硕士研究生王智瑾、王林海也参与了本项工作。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337324003047

（图/文 新能源学系）