近年来，以可持续风能和太阳能为动力的电解水技术为获得低成本的“绿氢”提供了广阔的应用前景。然而，复杂的固液气界面过程和多电子转移反应需要较高的过电位来克服反应能垒，显著降低了能量转换效率，这限制了水电解的工业化应用。虽然Pt和其他贵金属材料（Pd、Rh、Ir、Ru等）在降低电解水反应的过电位方面表现出独特的天赋，但其高成本和低地壳丰度限制了其大规模应用。因此，开发高效、低成本的电解水催化剂，实现高电能-氢能转换效率，是当前绿色氢能产业化的迫切需要。

为了解决这一难题，应化实验201班本科生李纯朴同学自大二暑假开始进入化学与分子工程学院肖振宇、王磊教授课题组进行科研攻关，采用尿素刻蚀和分步磷化工艺成功制备了富含缺陷的双壳过渡金属磷化物微球（CNHC-O-P）。CNHC-O-P具有的独特的富含缺陷的双壳结构可以调整材料的电子结构，增加它们的本征活性，并为提高HER性能提供更容易接近的活性中心。因此，优化后的催化剂在宽pH范围内表现出优异的析氢性能。这项工作为在宽pH范围内制备高性能、低成本的HER催化剂提供了一种潜在的策略。

图1 合成催化剂（CNHC-O-P）的示意图。图片来源：Fuel

图2 实验流程涉及样品的微观表征图图片来源：Fuel

图3 催化剂样品电化学性质表征图图片来源：Fuel

该研究成果近期以题为《Defect-rich hollow double-shell bimetallic phosphides for electrocatalytic hydrogen evolution over a wide pH range》发表在自然指数期刊Fuel（Fuel,2023,DOI: 10.1016/j.fuel.2023.130299,一区，IF=8.035）上，文章的第一作者是化学与分子工程学院应化实验201班本科生李纯朴，研究生张含为共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金、国家博士后基金、山东省杰青、山东省泰山学者计划和山东省博士后基金的资助支持。

近年来，化学院在本科生培养方面实行学业导师制，培养了本科生的科研兴趣和能力，提高了本科生投入科研工作的热情，不仅有重要科研成果产出，推进了创新型本科人才建设发展，也为学校自然指数（Nature Index）排名做出了积极贡献。

Li C, Zhang H, Zhao Y, et al. Defect-rich hollow double-shell bimetallic phosphides for electrocatalytic hydrogen evolution over a wide pH range[J]. Fuel, 2024, 359: 130299.DOI:10.1016/j.fuel.2023.130299

作者简介：李纯朴，化学院应化实验201班本科生，多次获得国家励志奖学金，英才奖学金，社会实践奖学金，校级优秀学生，优秀学生干部等，参与发表SCI论文3篇，2023年推免至厦门大学化学化工学院攻读材料专业硕士研究生。（通讯员：肖振宇、李纯朴）