省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室刘德学教授、理学院魏智强教授联合在新能源电催化领域取得重要进展，相关成果以题为“Electronic modulation towards MOFs as template derived CoP via engineered heteroatom defect for a highly efficient overall water splitting”发表于化学领域权威期刊《Journal of Energy Chemistry》（影响因子：14，中科院1区，Top），论文第一作者为博士生丁梅杰，通讯作者为刘徳学教授和魏智强教授。省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室、材料科学与工程学院为第一通讯单位。文章链接：DOI: 10.1016/j.jechem.2024.10.010

材料形貌的合理设计和环保电催化剂的选择对高效水分解至关重要。团队通过创新策略，将铈元素掺杂到磷化钴（CoP）中，有效调控了CoP的电子结构，大幅提升了其在水分解中的催化性能。研究结果表明，采用Ce-ZIF-67衍生的多孔Ce掺杂CoP微多面体作为电催化材料，能够在氢析出和氧析出反应中表现出极佳的催化活性和长期稳定性。在实验测试中，该材料在10 mA cm⁻²电流密度下实现氢析出反应的过电位仅为152 mV，氧析出反应的过电位则为352 mV。同时，采用该材料作为阴阳两极的碱性电解槽，在10 mA cm⁻²的电流密度下仅需1.55 V的电压。密度泛函理论（DFT）计算进一步揭示，铈元素的适量掺入不仅增强了CoP的导电性，还能够优化催化表面对反应中间体的吸附，从而实现优异的电催化效果。此项研究为设计高效水分解电催化剂开辟了新的方向，有望在未来清洁能源开发中发挥重要作用。

该项目得到了国家自然科学基金（No.12162023 和No.52268042）、甘肃省科技重大（No.20YF8WA064）、甘肃省自然科学基金（No.22JR5RA253）资助。