本网讯 近日，我校化学与材料工程学院李浩教授团队在催化制氢领域取得积极进展，相关成果发表在材料领域知名学术刊物《ACS Applied Materials & Interfaces》上，论文题目为“Localized Electron Redistribution in Methanol Molecules over the Sea Urchin-like Tricobalt Tetroxide/Copper Oxide Nanostructures for Fast Hydrogen Release”。该论文第一单位为惠州学院，惠州学院李浩教授和广东工业大学刘全兵教授为通讯作者。该研究工作得到了广东省普通高校创新团队项目、广东省自然科学基金、广东省高校重点领域专项等项目支持。
ACS Appl. Mater. Interfaces 2024, 16, 64745–64758
成果介绍：氢能作为一种公认的清洁能源，具有能量密度高、零污染、来源丰富等优点。因其密度小、扩散快、爆炸极限宽等特性，氢气的存储条件十分严苛。长期以来，安全和高效的储存技术被视作氢能大规模应用的瓶颈。基于化学氢化物脱氢反应发展起来的制氢−储氢−运氢一体化技术具有高效、安全的特点，近年来受到许多研究人员的青睐。氨硼烷具有含氢量高（19.6wt %）、无毒、稳定、产氢条件温和等优点，是一种理想化学储氢材料。在催化剂作用下，氨硼烷可通过醇解方式产氢，但其动力学过程非常缓慢。针对此问题，本研究设计了富含氧空位的三维海胆状Ⅱ型异质结Co3O4/CuO催化剂。研究发现，该催化剂在可见光照射下，TOF达到116.4 min−1，催化性能优于文献报道的其它非贵金属催化剂。研究发现，在可见光照射和氧空位共同诱导作用下，吸附于Co3O4/CuO复合催化剂Cu位点上的甲醇分子的电荷进行了重新分配，延伸了甲醇分子中O−H键的键长，有利于其活化。上述结果有助于研究者在催化剂电子结构层面上深入理解氨硼烷醇解决速步。此外，可见光及氧空位共同诱导甲醇分子电荷再分配策略为氨硼烷醇解催化活性的提升开辟了新途径。