《Inorganic Chemistry Communications》：Synergistic decoration of RuO
2 and phosphorus on Co
3O
4 nanoarrays as a multifunctional electrocatalyst for alkaline water splitting and urea oxidation
编辑推荐：
•协同的磷掺杂与RuO2修饰有效调控了Co3O4纳米阵列的电子结构。•在20 mA·cm?2下HER过电位低至34.6 mV，显示出在碱性介质中卓越的催化活性。•全水电解仅需1.56 V即可达到20 mA·cm?2，性能优于纯Co3O4和Co3O4@RuO2。•长期稳定性优异
• 协同的磷掺杂与RuO2 修饰有效调控了Co3 O4 纳米阵列的电子结构。
• 在20 mA·cm?2 下HER过电位低至34.6 mV，显示出在碱性介质中卓越的催化活性。
• 全水电解仅需1.56 V即可达到20 mA·cm?2 ，性能优于纯Co3 O4 和Co3 O4 @RuO2 。
• 长期稳定性优异，在500 mA·cm?2 下连续运行50小时用于HER、OER和UOR，无明显性能衰减。
引言 日益增长的全球能源需求与不断加剧的环境问题推动了人们对可持续能源载体的研究。氢气可作为能源载体，其生产相关的环境影响取决于生产路径[1]。电催化水分解为氢气的生产提供了一种途径，但其性能受阳极析氧反应（OER）制约，该反应涉及四电子过程，在实际工况下需要额外的过电位[2]、[3]。
RuO2 和IrO2 等贵金属氧化物是公认的OER基准催化剂，但其高昂的成本和稀缺性限制了更广泛的应用[4]。这促使人们探索地壳丰产元素替代材料，其中尖晶石型Co3 O4 因其催化性能而备受关注[5]。纯Co3 O4 的导电性中等，可接触的催化界面有限，导致可观的过电位[6]。已有报道指出磷处理可改变Co3 O4 的表面化学与电子性质[7]、[8]。RuO2 /Co3 O4 异质结也已用于碱性HER和OER研究[9]。这些研究促使人们评估顺序进行Ru与磷处理的效果，同时区分实测电极性能与机理层面的解释[10]。
本文在镍泡沫上生长Co3 O4 纳米阵列，依次进行Ru盐浸泡、热处理和磷化处理，制备得到P-Co3 O4 @RuO2 。对所制备电极进行表征，并在碱性HER、OER、含尿素电解液中的阳极氧化以及全水电解中进行了性能对比。下文将明确给出对照比较的范围与局限。
各部分内容摘要 结构与形貌表征 采用XRD和电子显微镜对制备所得电极的物相组成与形貌进行了表征。图1a展示了Co3 O4 、Co3 O4 @RuO2 和P-Co3 O4 @RuO2 的XRD图谱。图谱中包含可归属于尖晶石Co3 O4 （JCPDS No. 43–1003）和基底金属Ni的衍射峰。未分辨出可明确归属于含Ru或含P结晶相的明显衍射峰。其缺失可能反映了这些物种的含量、分散度或结晶度，以及
结论 在镍泡沫上的Co3 O4 纳米阵列经RuO2 修饰与磷化顺序处理，得到P-Co3 O4 @RuO2 。显微与光谱表征支持了含Ru纳米颗粒和含P氧化物种的引入，但未能确立取代型P的掺入或具有非加和性的协同机制。该顺序改性电极表现出优于极化曲线中所列对照的、按几何面积归一化的HER和OER性能
作者贡献声明（CRediT） 刘兴利： 撰写—初稿，方法论，调查，概念设计。马淑昆： 方法论，调查。易辉： 形式分析，数据整理。王文静： 软件，方法论。梁金杰： 调查。洪毅： 调查。刘天新： 方法论。贾毓利： 验证，监督。郭胜其： 撰写—审阅与编辑，资源，项目管理，经费获取。杨波： 撰写—审阅与编辑，可视化，资源，项目管理，
利益冲突声明 作者声明不存在可能影响本文所报道工作的已知竞争性经济利益关系或人际关系。
致谢 作者感谢以下资助项目的支持：广西壮族自治区自然科学基金 （2026GXNSFAA00640086）、中央引导地方科技发展资金 （246Z3602G）以及教育部绿色与精准合成化学及其应用重点实验室自主项目 （KLGPSCA202521）。
刘兴利 于2021年毕业于河北工业大学，获学士学位。随后在河北工业大学攻读研究生学位，师从郭胜其教授。其当前研究方向聚焦于电催化在可再生能源中的应用。
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