内大要闻我校化学化工学院王蕾研究员课题组在ACS Catalysis上发表最新研究成果
近日，我校化学化工学院王蕾研究员课题组在稀土元素掺杂水滑石类电催化剂方面取得新进展，在ACS Catalysis (Impact factor: 12.35)期刊上发表钇调控NiFe层状氢氧化物电子结构增强半导体光电催化性能研究论文“Yttrium-Induced Regulation of Electron Density in NiFe Layered Double Hydroxides Yields Stable Solar Water Splitting” (论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03272)。内蒙古大学为论文第一作者和通讯作者单位，2020级博士研究生和丹和高瑞廷为论文共同第一作者，苏毅国教授和王蕾研究员为共同通讯作者。
水滑石类材料(LDH)是由带正电荷的主体层板和层间阴离子通过非共价键组装而成的化合物，具有合成方法简单等优点，被广泛应用于(光)电催化等领域。然而，电催化析氧反应(OER)中因其四电子转移过程和缓慢的反应动力学而受到一定限制。进一步将其作为助催化剂修饰到半导体上时，会影响光电催化反应中电子空穴传输，从而导致在半导体内部和表界面发生电荷的二次复合。因此，如何设计具有高活性的水滑石基助催化剂材料提高半导体光电催化性能成为当前研究领域的研究重点。王蕾研究员课题组使用一步水热法制备了三金属NiFeY水滑石材料。Y元素的引入不仅改变了催化剂的材料结构，而且提高了其导电性，加强了金属元素之间的相互作用增强了OER活性。该三金属助催化剂进一步提高了半导体内部的电荷传输，提高表面水氧化动力学。优化条件下的NiFeY/BiVO4半导体在1.23 VRHE电压下获得5.20 mA cm-2的光电流密度，在0.8VRHE下达到近25小时的稳定性。
以上工作得到国家自然科学基金(51802320, 21965024)，内蒙古杰青培育基金(2020JQ01)和内蒙古大学“骏马计划”B1岗人才启动基金(21300-5195102)等项目的支持。
王蕾研究员课题组成立于2019年1月，主要从事太阳能分解水制氢及腐蚀防护研究。