随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严峻，开发高效、可持续的水分解技术成为解决能源危机和实现绿色氢能生产的关键途径之一。质子交换膜（PEM）电解水技术因其高效的能量转换率、模块化结构和动态响应能力而备受关注。然而，PEM电解水技术在实际应用中仍面临诸多挑战，尤其是在酸性环境下，阳极的氧析出反应（OER）和阴极的氢析出反应（HER）动力学缓慢，导致电解效率低下。目前，常用的贵金属催化剂（如IrO2和Pt）虽然表现出优异的催化性能，但其高昂的成本和稀缺的资源限制了其大规模应用。因此，开发高效、稳定且成本低廉的双功能催化剂成为当前研究的重点。

近日，我院杨植教授、周学梅博士联合西北工业大学高唯博士通过相工程调控策略，制备了IrO2/MoS2/CNT异质结催化剂。通过将IrO2掺入到MoS2/CNT，诱导MoS2从2H相部分相变1T相，显著提升了催化剂的导电性和催化活性。碳纳米管（CNT）的加入进一步增强了催化剂的导电性和结构稳定性。结果表明，在酸性环境下，IrO2/MoS2/CNT催化剂表现出卓越的全电解水催化性能。通过多种原位实验和DFT计算等手段系统揭示了其电解水催化性能增强的原因。

相关研究结果以“Phase Engineering Modulates the Electronic Structure of the IrO2/MoS2 Heterojunction for Efficient and Stable Water Splitting”为题发表在国际知名期刊《ACS Nano》上，温州大学为第一通讯单位，我院2022级硕士研究生孙守刚为第一作者，我院杨植教授、周学梅博士和西北工业大学高唯博士为该论文共同通讯作者，相关工作受到国家自然科学基金（22109119）和浙江省自然科学基金（LQ24B030009）等项目的资助。

原文链接：//doi.org/10.1021/acsnano.4c18288

作者：杨植课题组

审核：雷云祥