近日，国际能源顶级期刊《Advanced Functional Materials》（连续5年影响因子：19.724）在线发表了我校储能与动力电池湖北省重点实验室题为“Adaptive Active Site Turning for Superior OER and UOR on Ir-Ni3N Catalyst”的研究论文。该研究报道了一种新型双功能纳米片电催化剂Ir-Ni3N，在碱性条件下对OER和UOR均表现出优异的电催化活性，在100 mA cm-2的过电势分别为1.59 V和1.37 V，优于报道的大多数镍基催化剂。
在电解工业废水、人类尿液过程中尿素浓度不断变化，开发能够实时适应复杂反应环境的双功能催化剂极具挑战性。因此，该研究提出了一种新型双功能纳米片电催化剂Ir-Ni3N，通过简单的水热法以及高温煅烧，在泡沫镍上形成含有微量Ir的Ni3N纳米片阵列催化剂，采用系列表征技术（XRD, SEM, HR-TEM, HAADF-STEM, XPS, XAS等）结合电催化性能测试以及理论计算，详细揭示了Ir-Ni3N/NF电催化反应过程中，随着尿素浓度的增加，以Ir-N活性中心为主的水氧化转化为以Ni-N活性中心为主导的尿素氧化，从而实现了从OER到UOR的切换，确保了连续稳定的氢气生产。
该研究不仅为IrNi基电催化剂的表面重构、结构演变及其电催化OER和UOR的催化机理提供了深刻理解，而且为开发高活性、高稳定性的双功能电催化工业含尿素废水催化剂提供了新的策略。
2021级硕士研究生陈钇辛和2024级硕士研究生孟骏为本文共同第一作者，我校童锐副教授、吕思刘博士、澳门大学潘晖教授为共同通讯作者，学校为第一通讯单位。（审稿 张默）
