表面活性剂驱动合成片状Ni3S2嵌入S掺杂FeCo LDH电催化剂：揭示表面活性剂对氧析出性能与稳定性的调控机制

针对电解水制氢中氧析出反应(OER)动力学缓慢的问题，研究人员通过表面活性剂驱动策略合成Ni3S2@SFC-LDH@NF电催化剂，发现PVP修饰的催化剂(EC-PVP)在10 mA/cm2电流密度下仅需141 mV过电位且稳定运行27.8小时，为设计高效非贵金属催化剂提供了新思路。

　　

随着全球能源危机加剧，开发绿色制氢技术成为解决化石能源依赖的关键。然而，电解水过程中的氧析出反应(OER)因涉及四电子转移而动力学缓慢，严重制约整体效率。目前依赖贵金属铱/钌氧化物催化剂成本高昂，因此设计高效、廉价的过渡金属催化剂迫在眉睫。河北工业大学的研究团队在《Inorganic Chemistry Communications》发表研究，通过表面活性剂调控策略构建了Ni₃S₂嵌入硫掺杂铁钴层状双氢氧化物(Ni₃S₂@SFC-LDH@NF)的新型电催化剂，为解决这一难题提供了创新方案。

研究采用电沉积-水热法两步合成技术，重点考察了CTAB、SDS和PVP三种表面活性剂对催化剂形貌与性能的影响。通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征材料结构，电化学工作站测试OER活性，最终发现PVP修饰的催化剂展现最优性能。

Synthesis of SFC-LDH@NF
通过电沉积法在预处理过的泡沫镍(NF)基底上制备硫掺杂FeCo-LDH(SFC-LDH)，利用硫脲提供硫源并调控电子结构，形成具有丰富活性位点的层状结构。

Characterization of electrocatalysts
PVP诱导形成的纳米片结构使EC-PVP比表面积显著增加，同步辐射分析证实硫掺杂优化了Fe/Co电子态分布，X射线光电子能谱(XPS)显示Ni₃S₂与SFC-LDH间存在强电子相互作用。

Conclusion
EC-PVP在碱性条件下仅需141 mV过电位即可驱动10 mA/cm²的OER电流密度，优于多数报道的非贵金属催化剂。连续运行27.8小时后性能无衰减，其稳定性归因于PVP提升的结晶度和独特的片状结构。

该研究创新性地揭示了表面活性剂类型对催化剂微观结构和性能的调控规律：CTAB促进Ni₃S₂均匀生长，SDS防止颗粒团聚，而PVP通过增强结晶度和润湿性暴露更多活性位点。这项工作不仅为设计高效OER催化剂提供了新范式，更深化了对表面活性剂作用机制的理解，对推进绿色制氢技术产业化具有重要指导意义。