利用可再生能源电解海水有望成为一种低成本生产绿氢的技术。但是，由于阴极和阳极反应动力学的迟缓极大地限制了海水电解的效率；另一方面，天然海水中存在高浓度的氯离子引发的副反应和电化学腐蚀等因素，使电解海水制氢效率和稳定性面临了新的挑战。

本工作主要利用异质结界面的优势，通过调控合成方法构筑了核壳结构的异质结催化剂。利用MOF衍生的金属硫化物为核，在表面垂直生长的ReS₂纳米片为壳，有效地抑制层状ReS₂纳米片的堆叠，暴露更多边缘活性位点。同时，MOF衍生的氮掺杂碳改善了催化剂的导电性，金属硫化物中的硫元素可以在析氧过程中转化并释放硫酸盐离子，而形成硫酸盐钝化层有效地排斥海水中的Cl⁻离子，并提高海水电解阳极稳定性。电化学表征结果表明，NC-CoNi₂S₄@ReS₂/CC异质结在电解海水时阴极和阳极均展示出优异的电催化性能，快速的反应动力学。催化剂在1.74 V的电压和100 mA cm^-2的电流密度下表现出56h的电解稳定性。理论计算结果证明了界面间的电子重排，不仅优化了电化学反应过程中氢/氧中间体的吸附，降低能量势垒，而且加速海水电解过程中的催化动力学。

近日，扬州大学郁旭副教授和庞欢教授合作在Advanced Science发表题为“Interface-Driven Catalytic Enhancements in Nitrogen-Doped Carbon Immobilized CoNi₂S₄@ReS₂/CC Heterostructures for Optimized Hydrogen and Oxygen Evolution in Alkaline Seawater-Splitting”的研究型论文，第一作者为扬州大学在读博士生鲁妍慧。

论文信息：Yanhui Lu, Zhengqiang Zhao, Xiaotong Liu, Xu Yu,* Wenqiang Li,* Chengang Pei, Ho Seok Park, Jung Kyu Kim, and Huan Pang*，Interface-Driven Catalytic Enhancements in Nitrogen-Doped Carbon Immobilized CoNi₂S₄@ReS₂/CC Heterostructures for Optimized Hydrogen and Oxygen Evolution in Alkaline Seawater-Splitting. Advanced Science, 2024, 2413245

论文链接：http://doi.org/10.1002/advs.202413245