近日，南华大学甄德帅教授课题组在国际知名期刊《Chinese Chemical Letters》（中科院1区, Top, IF= 9.4）杂志上发表了题为“One-pot synthesis of Ni-Co nanoparticles@Ni0.19Co0.26P nanowires core/shell arrays on Ni foam for efficient hydrogen evolution reaction at all pH values”的学术论文，这是课题组近期在水资源利用、新能源领域取得阶段性进展。甄德帅教授为通讯作者，南华大学为通讯单位。
电解水是一种清洁、可持续的制氢技术，设计和合成环保高效的析氢反应（HER）催化剂在大规模、高纯度制氢领域起着至关重要的作用。然而，受限于非酸性介质中水解离步骤的缓慢动力学影响。商业贵金属Pt/C为HER的基准电催化剂，但其稀缺储量和昂贵价格阻碍了发展和应用。因此，开发低价高效的全水分解电催化剂具有重要的技术和工业意义。成本较低的过渡金属磷化物凭借在酸性和碱性介质中优异的HER性能成为极具潜力候选材料，但其弊端是在中性介质中的催化活性不足。理想的电催化剂需兼具丰富的活性位点和快速电荷传输速率。高比表面积的三维结构虽能增加活性位点的暴露，但其长程电荷传输路径导致快速电荷传输性能显著低于二维、一维及零维结构材料。解决此问题常用的策略是将高导电性组分（金属量子点、导电聚合物、石墨烯、碳材料、金属纳米材料等）与三维结构复合，增强电荷传输速率，同时调控本征催化活性，通过二者的协同效应提升析氢反应速率。但纳米级量子点在剧烈析氢反应过程中易因纳米效应团聚失稳，另外高导电性材料的引入增加生产成本。这些问题亟待解决。
针对以上问题，本文通过水热-煅烧法制备了一种新型核壳纳米线阵列结构全PH析氢反应催化剂Ni-Co纳米颗粒@Ni0.19Co0.26P，该材料具有独特的空心纳米线结构，内部堆叠大量Ni-Co合金纳米颗粒，使材料具有较高的比表面积与快速的电荷传输速率。在保持低成本的同时解决了传统三维材料比表面积与导电性难以兼得的问题。该催化剂在全pH范围内的析氢反应展示出与铂基催化剂相当的催化活性和稳定性。
甄德帅教授课题组依托学校核医特色、环保优势，聚焦“典型环境污染物的健康危害及有效防控”，长期从事核废水研究工作。此次成果是该课题组继Analytical Chemistry, Applied Catalysis B: Environmental, Food Chemistry, ACS Applied Materials Interfaces, Separation and Purification Technology, Sensors and Actuators B: Chemical等国际知名期刊之后发表的又一重要研究成果，积极为保护生态环境和人民健康贡献力量。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.cclet.2025.111002
