介孔Ni3S2@掺镍和氮的碳纳米角-碳纳米片：异质结构构建与电子调控，用于高效氧演化反应的电催化剂

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Mesoporous Ni3S2@Ni-incorporated and N-doped carbon nanohorn-carbon nanosheets: heterostructure construction and electron modulation for an efficient electrocatalyst for the oxygen evolution reaction

氧析出反应纳米催化剂开发：通过镍催化石墨化-硫化法制备Ni3S2@Ni-CNH-CNS纳米复合材料，其多孔结构及电子调控使OER过电位低至210 mV（1.0 M KOH, 10 mA/cm2），稳定性达96%并经DFT证实活性优化。

　　

氧 evolution reaction（OER）是水分解过程中的关键电化学反应，但由于其反应动力学较慢，需要使用电催化剂来降低过电位并提高反应效率。在本研究中，通过镍催化的蜜胺/Span 80的石墨化及后续的部分硫化反应，制备了一种纳米复合材料：其中包含介孔结构的Ni₃S₂@Ni，并在碳纳米片上固定了N掺杂的碳纳米角（Ni₃S₂@Ni-CNH-CNS）。这种纳米复合电催化剂具有丰富的介孔结构、大量的暴露活性位点以及可调的电子结构，有助于促进OER过程中的界面电子转移和体相电子-离子传输。在1.0 M KOH溶液中，Ni₃S₂@Ni-CNH-CNS仅需210 mV的过电位即可实现10 mA cm^-2的电流密度，这一数值低于商业碳纳米管上负载的RuO₂所需的338 mV。更重要的是，Ni₃S₂@Ni-CNH-CNS在10 mA cm^-2的电流密度下能够持续稳定运行24小时，并且在OER过程中仍能保持96%的电流密度。密度泛函理论（DFT）计算表明，Ni₃S₂与Ni–N–C之间的电子相互作用能够协同调节O中间体的结合能，降低活化能，从而增强OER的催化活性。