材料学部设计合成锚定铽单原子的Co3O4催化材料

在电解水制氢耦合阳极氧化领域中的应用，为高效制氢（H2）与富尿素污水处理开辟了一条新路径。近日，李鹏/柳守杰等成功设计合成了一种锚定铽单原子的Co3O4催化材料（TbSA@d-Co3O4）,相关研究成果以“Synergetic Modulation of Electronic Properties of Cobalt Oxide via Tb Single Atom for Uphill Urea and Water Electrolysis”为题在材料学科顶级期刊《Advanced Materials》上在线发表（DOI: 10.1002/adma.202412173）。安徽大学材料科学与工程学院博士后Sara Ajmal和Aamir Rasheed为论文共同第一作者，材料科学与工程学院李鹏老师、柳守杰老师和岘港大学Viet Q. Bui博士为论文共同通讯作者，安徽大学为第一通讯单位。

TbSA@d-Co3O4催化材料用于尿素氧化耦合电解水高效产氢

本工作开发了一种通过氧配位的稀土单原子“铽”（TbSA）自支撑富缺陷的Co3O4材料（d-Co3O4）。得益于TbSA与d-Co3O4的强配位作用，TbSA@d-Co3O4材料在电催化析氢反应（HER）和尿素氧化反应（UOR）中表现出良好的电催化活性和稳定性。机理研究表明，TbSA的引入降低了尿素氧化的能量壁垒，有利于UOR的电荷转移，提升了其催化性能。在此基础上，构建了摩擦纳米发电机和太阳能驱动的阳极尿素氧化耦合阴极制氢的反应体系，为实际尿液处理和资源化提供了实验模型。