本网讯（通讯员 程然）近日，化学与环境工程学院教师在国际权威期刊“Advanced Functional Materials”上发表综述论文。该论文系统地介绍了过渡金属磷化物电催化剂的合理设计及其在析氢反应中的应用，提出了该领域现存的挑战和未来可期的发展方向。相关成果以“Rational Design of Transition Metal Phosphide-Based Electrocatalysts for Hydrogen Evolution”为题在线发表，文章DOI号为10.1002/adfm.202208358。刘东副教授为论文第一作者，硕士生徐光宇为第二作者，武汉工程大学化学与环境工程学院为论文第一署名单位。
氢气由于具备无污染、可再生等特性，被认为是传统化石能源的替代品。电催化水裂解技术具有低能耗、高效率和零排放等特点，近年来在一系列制氢工艺中脱颖而出。作为水裂解的半反应，电催化析氢反应（HER）涉及多个电子转移步骤，需要额外的能量来克服动力学障碍并促进电子转移，从而产生过电位。因此，高效的HER需要能够明显促进反应动力学的电催化剂。目前，以铂族金属为代表的贵金属催化剂展现出了最先进的HER催化活性。然而，稀缺性和高昂的成本阻碍了它们的大规模应用。因此，开发经济、高效的非贵金属电催化剂具有重要意义。过渡金属磷化物（TMPs）具有丰富的储量、多变的结构、可调的组成和良好的导电性，被视为一种新兴的非贵金属电催化剂的代表性材料。然而，其HER电催化活性仍受到其固有的性能瓶颈的限制。本综述对TMPs作为新一代优良HER电催化剂的各类局限性和潜在问题进行了仔细的梳理，并根据其HER催化活性起源给出了合理的解释和相应的解决方案。同时，本文还提出了具有高度针对性的多尺度性能提升策略。此外，还概括了当前设计高效TMPs电催化剂所面临的科学性问题。最后，提出了HER研究领域面临的挑战及未来最有前景的发展方向。本综述有望为基于TMPs的HER电催化剂的合理设计和实际应用提供一份专业性的科学指南。
Advanced Functional Materials是Wiley出版社旗下国际材料科学领域顶级期刊，为自然指数（Nature Index）收录期刊，中科院一区TOP期刊，最新影响因子为19.924。期刊致力于报道材料科学领域取得的突破性进展，以其高质量的内容和高影响力而闻名，被业内公认为高学术质量科技期刊，涉及领域包括纳米技术、物理、化学以及生物学。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202208358
(审稿 董志兵）
