原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519852.shtm
近日，大连理工大学杨明辉教授团队构建了高度晶格匹配结构的双相金属氮化物材料，并通过耦合肼降解来高效生产氢气，这有利于促进金属氮化物基电催化剂的发展，在低能耗制氢和环境保护方面具有广阔的应用前景。相关成果发表在?德国应用化学?。
通过电解水开发高纯度、高能量密度的绿氢具有巨大的前景，但严重依赖昂贵且寿命有限的贵金属以及阳极析氧反应的缓慢热力学过程，导致电解水产氢成本高，阻碍了其商业化进程。
本工作中，针对异质界面能量传输效率低的问题，团队提出了新的调控策略，设置富电子的氮化镍（Ni3N）和缺电子的氮化钴（Co3N）之间形成增强的局域电场，然后引入元素锰作为电场引擎，以此进一步激活电子在双相界面的重新分布。团队发现Ni3N和Co3N属于同一六方晶系，具有相似的单胞形状和晶格参数，晶面间距非常相似，将这两种晶格匹配的氮化物人为构筑在一起可以构建高质量的异质结构。
优异的电子传输效率对材料的电催化性能至关重要。为了探究两相界面的电子转移情况，团队利用紫外光电子能谱与密度泛函理论计算，证实锰的引入激活了Ni3N-Co3N界面处的电子重排。这种电子重新分布类似于锰作为引擎，激活了界面处连续的电子流，极大的提高了电子传输效率。
引入锰元素示意图。大连理工大学供图
Mn@Ni3N-Co3N/NF电催化剂在整体肼裂解（OHzS）反应上实现了优异的性能，仅需要0.49 V电池电压即可提供500 mA cm-2的工业级电流密度，并无衰减运行，超过了最近报道的先进OHzS系统。与传统的电解水相比，降低电池电压1.95 V，能量消耗降低53.3 %。
并且，团队设计的泡沫镍上原位生长的双相金属氮化物纳米阵列对析氢反应和肼氧化反应有协同催化作用，在肼降解辅助制氢方面表现出色。
相关论文信息： https://doi.org/10.1002/ange.202401364
近日，我所生物能源研究部催化羰基化研究组（DNL0604组）吴小锋研究员团队利用光诱导的协同羰基化和（杂）芳基迁移，实现了烯烃的双官能团化，团队通过光催化下一氧化碳（CO）选择性插入，实现了自由基接力......
■陈霖2004年，周光召院长推荐我获得“求是杰出科学家奖”，这是查济民先生创立的求是基金会于1994年设立的华人科技大奖。这样的大奖授予我这样一个当时并不是院士、没有什么个人关系和名气地位的坐“冷板凳......
■本报记者赵广立“八五”“九五”期间，我国连续10年没有部署通用处理器（CPU）研制项目。于1999年底出任中国科学院计算技术研究所（以下简称计算所）所长的李国杰，为此心急如焚。“错过这5年，以后就没......
生命体从生长、发育，到疾病、衰老、死亡，过程复杂而又多样，随着科技的发展，我们对这些生物学过程的理解已经达到了前所未有的深度和细节。然而，不同个体的生命过程存在着显著差异，这也给现代生物学研究带来了巨......
大规模塑料垃圾的产生和不当的处理方式，使塑料污染成为当下最严峻的环境问题之一。8月21日，中国科学院深圳先进技术研究院研究员戴卓君团队在《自然—化学生物学》发表研究，研究团队通过对微生物进行基因编辑并......
近日，《中华高血压杂志》刊发了《中国高血压防治指南》（2024年修订版）（以下简称新版指南）。据悉，这是我国在1999年首版高血压防治指南颁布后的第5版高血压防治指南。“这是一部既具中国特色，又在学术......
结节如何被正确对待？ 2020年全球癌症新发病例约1930万例，癌症死亡近1000万例。其中肺癌新发病例数约为221万例，占癌症新发病例总数的11.4%。肺癌死亡约180万例，居癌症死亡首位......
欧洲广袤的遗弃农田有望通过“再野生化”焕发新生。一项新研究分析显示，这片大陆上约有四分之一的土地，总计达1.17亿公顷，正孕育着重生的机会。这一发现为欧洲各国实现《2030年欧洲生物多样性战略》中提出......
世界各地的生物工程师一直在努力创造能制造塑料的微生物，以取代石油基塑料工业。现在，韩国研究人员已经克服了一个主要障碍：使细菌能够产生含有环状结构的聚合物，这种聚合物能使塑料更加坚硬和热稳定。由于这些分......
近日，中国科学院近代物理研究所等机构的科研人员参与RHIC-STAR国际合作实验研究，首次在相对论重离子金金碰撞中观测到一种新的反物质超核——反超氢-4，这是迄今实验上发现的最重的反物质超核。相关成果......