论文首页(Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e4008632)
(通讯员 雷玲)近日,我校材料科学与工程学院青年教师杨欢、江学良教授团队指导研究生在国际知名期刊《Angewandte Chemie International Edition》发表题为“Bio-Magnetically Tailored Spin Configurations in Ni-Doped FeS Pre-Catalysts for Alkaline Water Splitting”的研究论文,该论文也是杨欢老师指导研究生在国际知名期刊PNAS、Adv. Funct. Mater.发表研究论文后的又一重大成果。武汉工程大学为第一通讯单位,材料学院研究生雷玲为第一作者,杨欢、江学良教授为论文通讯作者。
针对过渡金属硫化物催化剂制备及电化学重构过程中自旋态的有效调控与稳定保持难题,研究团队创新性地将磁场辅助微生物腐蚀与自旋态工程相结合,构筑了高自旋NiS@FeS预催化剂,并揭示其在电化学重构后对高自旋电子结构的继承及其对析氧反应动力学与稳定性的促进作用。
研究结果表明Ni-S/Fe-S高自旋配位能够作为结构锚点,使前驱体中的高自旋电子结构在重构后的Ni(Fe)OOH活性相中得到有效继承,从而促进自旋极化电荷转移、抑制晶格氧过度参与。实现阴离子交换膜电解槽在1.70 V@200 mA cm-2稳定运行1000小时、氢法拉第效率超过95%。该研究将微生物腐蚀、磁场调控与自旋催化相结合,为过渡金属硫化物预催化剂的自旋态精准调控提供了新的研究思路,为设计高效、稳定的全解水催化材料提供了新的理论依据和技术路径。
论文信息:
Lei, L.; Zeng, K.; Hu, X.; et al. Bio-Magnetically Tailored Spin Configurations in Ni-Doped FeS Pre-Catalysts for Alkaline Water Splitting. Angewandte Chemie International Edition, 2026, e4008632.
原文链接:
DOI:10.1002/anie.4008632
审核:邓欢 熊礼威