这项工作采用氧化/氢化诱导的表面重构策略，以镍钼体系结构为前驱体，制备了分级结构过渡双金属氧化物/硫化物(NiMoOx/NiMoS)阵列，其由二维MoOx/MoS2纳米片与一维NiOx/Ni3S2纳米棒阵列相互作用而成。受益于异质结构工程，所合成的NiMoOx/NiMoS阵列表现出优异的电催化性能。NiMoOx/NiMoS阵列的电流密度为10、100、500和1000mA cm-2时，其析氢电位为38、89、174和236mV，析氧电位为186、225、278和334mV，并在100和500 mA cm-2电流密度下表现出极好的稳定性。以NiMoOx/NiMoS异质结构阵列作为阴极和阳极进行双功能全分解水，发现电流密度为10 mA cm-2时，所需的电压仅为1.46 V，表现出优异的全解水催化性能。双电极体系在较低的电位下达到了500和1000mA cm-2的工业化电流密度，并展现了极好的稳定性。要点三：密度泛函理论计算表明，NiMoOx和NiMoS之间的耦合界面优化了H原子和含氧中间体的吸附，加速了水分解动力学，从而提高了催化性能。该研究工作对过渡金属异质结的精准合成及催化机理进行了深入阐述，为未来制备过渡金属异质结全水解催化剂的合成与研究提供了新思路。相关结果发表Nature Communications 上，文章的第一作者是大连理工大学翟潘龙，张艳雪，吴运祯, 通讯作者为大连理工大学侯军刚教授。侯军刚，大连理工大学精细化工国家重点实验室教授，博士生导师。入选国家级四青人才和辽宁省兴辽英才计划青年拔尖人才。致力于发展能源催化材料的可控合成与集成组装方法，建立微纳米结构、能带结构、电荷传输与催化性能之间的构效关系，实施光能、电能与化学能之间的高效转换。至今在Nature Commun. 、Angew. Chem. Int. Ed.、Energy Environ. Sci. (4篇)、Adv. Energy Mater. (6篇)、Adv. Funct. Mater. (4篇)、Nano Energy (5篇)、Appl. Catal. B-Environ (5篇)、ACS Catal.、Small等国际刊物上发表论文90余篇。担任Journal of Energy Chemistry期刊执行编委。
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