近日，我校化學(xué)化工學(xué)院王科峰博士在材料領(lǐng)域綜合性權(quán)威期刊《Small》(SCI一區(qū)，影響因子9.598)上發(fā)表題為“Crystalline Ru0.33Se nanoparticles-decorated TiO2nanotube arrays for enhanced hydrogen evolution reaction” (Small, 2018, doi: 10.1002/smll.201802132)的研究論文.該論文以商丘師范學(xué)院為第一作者單位，化學(xué)化工學(xué)院瞿鵬教授為通訊作者，2016級(jí)新能源科學(xué)與工程專業(yè)本科生王松珠參與論文部分實(shí)驗(yàn)工作.

目前，析氫反應(yīng)(HER)最高效的催化劑為貴金屬鉑，但高昂的價(jià)格及相對(duì)短缺的資源儲(chǔ)量極大地限制了其在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用.非貴金屬化合物被廣泛用于電催化析氫反應(yīng)且表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化活性，但是這些非貴金屬類電催化劑的性能仍然低于貴金屬類催化劑.雖然釕也是貴金屬的一種，但其價(jià)格僅為鉑的1/25，并且金屬釕還可以高效地促進(jìn)水的解離過程，因此極少的釕用量有助于獲得高活性的電催化劑.作者以TiO2納米管陣列(TNA)為載體，通過簡單的水熱反應(yīng)沉積Ru0.33Se納米粒子，得到Ru0.33Se@TNA復(fù)合體系，TiO2納米管具有較大的比表面積和特定的電荷傳輸通道，Ru0.33Se納米粒子負(fù)載于TiO2納米管陣列上可以抑制納米粒子間的團(tuán)聚從而暴露更多的活性位點(diǎn)，降低電荷傳輸阻力，提高材料的電催化活性，Ru0.33Se@TNA作為析氫電極，在堿性介質(zhì)中表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化活性，電流密度達(dá)到10 mA cm-2所需的過電勢僅為57 mV，這一過電勢明顯小于文獻(xiàn)中報(bào)道的過渡金屬化合物析氫電催化劑.同時(shí)該復(fù)合電催化劑還具有良好的穩(wěn)定性，在電流密度為10 mA cm-2的條件下進(jìn)行連續(xù)電催化析氫反應(yīng)，能夠穩(wěn)定運(yùn)行10 h以上.作者的研究表明，在保證高析氫活性的前提下，降低貴金屬用量，可作為設(shè)計(jì)廉價(jià)高效電催化劑的一種策略，從而為新型高效電催化材料的開發(fā)研制提供了新的思路.

本研究工作受到商丘師范學(xué)院博士啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)、河南省教育廳高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目的資助.化學(xué)化工學(xué)院以及生物分子識(shí)別與傳感河南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為本課題的開展提供了設(shè)備和資金支持.