高效稳定的Ni3Se2@FeNi2S4异质结构催化剂：绿色制氢技术的新突破

为应对温室效应加剧的挑战，研究人员开发了一种新型Ni3Se2@FeNi2S4异质结构催化剂，通过连续硫化-硒化工艺在泡沫镍基底上构建了具有优化电子构型和丰富活性位点的稳定复合结构。该催化剂在碱性介质中表现出卓越的析氧反应（OER）性能，10 mA cm?2电流密度下过电位低至220 mV，120小时连续运行后电位衰减仅6 mV，法拉第效率达98.96%，为绿色氢能规模化生产提供了高效低成本解决方案。

　　

全球气候变暖的严峻形势下，绿色氢能作为零碳排放的清洁能源载体备受关注。然而，传统水电解技术依赖昂贵的贵金属催化剂（如RuO₂和IrO₂），其大规模应用面临成本瓶颈。更棘手的是，析氧反应(OER)作为水分解的决速步，涉及复杂的四电子转移过程，导致动力学迟滞和高过电位。东北林业大学化学化工与资源利用学院的科研团队在《Inorganic and Nuclear Chemistry Letters》发表研究，通过创新设计Ni-Fe基异质结构催化剂，成功突破了这一技术壁垒。

研究采用多步水热法构建了Ni₃Se₂@FeNi₂S₄/NF层级结构，结合SEM、XRD等表征手段分析材料形貌与晶相，通过LSV、EIS等电化学测试评估催化性能，并采用排水法测定法拉第效率。

结果与讨论

催化剂在1 M KOH中展现220 mV@10 mA cm^?2的超低过电位，优于多数报道的非贵金属催化剂。界面电子重构使电荷转移电阻降低至1.2 Ω，而独特的纳米片阵列结构将电化学活性面积提升至68.5 m² g^?1。

电催化性能

在模拟海水电解质（1 M KOH+0.5 M NaCl）中仍保持349 mV@10 mA cm^?2的活性，且120小时稳定性测试后活性衰减不足3%。

全水解系统

与Pt/C电极组装的电解槽实现98.96%法拉第效率，证实异质界面协同效应可显著提升本征活性。

该研究通过精确调控Fe-Ni-Se-S多组分协同，证实电子结构优化与界面工程可同步改善催化活性和稳定性。Ni₃Se₂的导电性与FeNi₂S₄的耐腐蚀性互补，为设计适应复杂工况的工业级催化剂提供了新范式。特别是在含氯环境中的卓越表现，使其在直接海水电解领域展现出独特优势，有望推动绿色氢能技术的商业化进程。