导语
本期内容精选了吉林大学卢晓峰教授团队的6篇“静电纺丝与纳米纤维”新成果，主要是静电纺丝技术制备催化剂方面的应用进展，供大家了解学习。
1、 Chem. Eng. J.：低负载和超小Ir纳米颗粒与Ni/氮掺杂碳纳米纤维耦合，在酸性和碱性介质中具有类似Pt的析氢性能
➣挑战：氢气(H2)具有高能量密度和清洁的燃烧产物，是最有前途的绿色能源，在推动可再生能源技术的发展和实现碳中和方面发挥着关键作用。目前，工业制氢的三种典型策略是煤气化、蒸汽甲烷重整和水裂解。然而，这些方法转化效率都较低，且二氧化碳排放量大，造成严重的环境污染。
➣方法：吉林大学卢晓峰教授和福建师范大学于广涛教授合作，采用简单的化学还原沉积方法，在Ni/氮掺杂碳纳米纤维(NCNFs)表面合理构建了低负载、超小的Ir纳米粒子。
➣创新点1：Ni-NCNFs-Ir催化剂具有丰富的电化学活性位点和优异的导电性，在酸性和碱性溶液中均表现出优异的析氢反应活性。制备的0.1Ni-NCNFs-5Ir催化剂具有良好的耐久性。
➣创新点2：理论结果表明，相关的C-和Ir-位点共同促成了Ni- NCNFs -Ir体系的高HER催化性能，并且两个复杂的电子转移过程(Ni → C → N和Ir → C → N)有利于提高电催化性能。
https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.144481
2、 J. Colloid Interface Sci.：铑纳米粒子负载在钴/氮掺杂碳纳米纤维上，开发高性能HER催化剂
➣挑战：Pt基催化剂具有优异的 HER 催化性能，但是，其储量低、成本高、不稳定性严重阻碍了大规模工业应用。因此，开发高效、经济、耐用的非铂电催化剂十分必要和重要。
➣方法：吉林大学卢晓峰教授通过静电纺丝-热解-还原方法制备了铑（Rh）纳米颗粒负载于钴（Co）/氮（N）掺杂碳纳米纤维（NCNF）催化剂。
➣创新点1：Co-NCNFs和Rh纳米颗粒之间的协同作用有助于提高HER活性和良好的耐久性。优化后的0.15 Co-NCNFs-5Rh样品在碱性和酸性电解质中，10 mA cm-2表现出13和18 mV的超低过电位时，超过了文献中报道的Rh基或Co基电催化剂。
➣创新点2：Co-NCNFs-Rh 样品在所有电流密度的碱性介质中，以及在较高电流密度的酸性条件下，均表现出比基准 Pt/C 催化剂更好的 HER 活性，具有良好的实际应用前景。
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.06.189
3、 Sep. Purif. Technol.：基于一维 MOFs 及其衍生的高性能电催化剂，用于水电解
➣背景：一维(1D) MOFs基及其衍生材料因其独特的结构、大的比表面积和丰富的孔隙有利于电子/质传递能力，被认为是一种高效的水电解电催化剂。
➣主要内容：吉林大学卢晓峰教授发表综述，综述了一维MOFs基及其衍生材料用于水电解的最新研究进展。
➣详细内容1：首先，提出了制备一维原始MOFs、MOFs基复合材料及其衍生物的水(溶剂)热反应、静电纺丝技术、后生策略等合成途径，并对其形成机理进行了探讨。
➣详细内容2：然后详细阐述了它们在析氢反应(HER)、析氧反应(OER)和整体解水反应中的应用。
➣详细内容3：最后，提出了设计新型一维 MOFs 及其衍生电催化剂以提高性能的水电解的挑战和未来展望。
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.124184
4、 J. Colloid Interface Sci.：超细铱纳米粒子负载在 N 掺杂碳纳米纤维上，在碱性和酸性介质中实现高效析氢
➣挑战：开发高效稳定的贵金属析氢反应电催化剂对能源应用至关重要，但如何在一些有前途的载体上实现高度分散的超细金属纳米颗粒，协同提高其电催化性能仍是一个挑战。
➣方法：吉林大学卢晓峰教授提出了一种可行的螯合吸附策略，通过引入具有丰富氨基的去掺杂聚苯胺将超细铱 (Ir) 纳米粒子负载在其衍生的N上-掺杂碳纳米纤维（Ir-NCNFs）。
➣创新点1：合成的Ir-NCNFs能够有效地促进电荷转移，暴露出更多的电化学活性位点，从而加速反应动力学。
➣创新点2：合成的Ir-NCNFs催化剂在碱性和酸性条件下均表现出优异的HER活性，过电位仅为23 mV和8 mV，甚至优于或接近基准Pt/C催化剂。此外，合成的Ir-NCNFs催化剂也表现出长期的耐久性。
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.03.097
5、Sci. China Mater.：负载在Co/碳纳米纤维上的分层非晶双金属硫化物纳米片，用于协同促进水电解
➣背景：设计分层异质结构作为一种经济且高效的催化剂，以实现水分解的电子和界面工程，是能源存储与转化中的一个有意义的决策。
➣方法：吉林大学卢晓峰教授通过静电纺丝-碳化-电沉积的策略，制备了负载在嵌入Co纳米颗粒的碳纤维上的非晶态NiFeS纳米片(Co-C/NiFeS纳米纤维)催化剂。
➣创新点1：该催化剂具有优异的析氧反应(OER)活性，在1 mol L−1 KOH溶液中，在10 mA cm−2下的过电位为233 mV，Tafel斜率为53.1 mV dec−1，同时还具有良好的析氢反应活性。
➣创新点2：由Co-C/NiFeS纳米纤维作为阳极，商用Pt/C作为阴极构建的碱性Pt/C||Co-C/NiFeS电解槽在10 mA cm−2下实现1.48 V的低电池电压，优于基准Pt/C‖RuO2电解槽和许多其他报道的电解槽。
➣创新点3：作为双功能电催化剂，Co-C/NiFeS||Co-C/ NiFeS自身组装的电解槽表现出70小时的长期稳定性, 显著优于Pt/C‖ RuO2电解槽。
https://doi.org/10.1007/s40843-022-2376-7
6、 Sep. Purif. Technol.：一种简单的静电纺丝后处理方法，构建新型 Fe(III)/NiS 电催化剂
➣背景：设计高性能、低成本的析氧电催化剂是实现可持续水电解的迫切需要。表面重构是提高过渡金属基电催化剂析氧性能的一种很有前途的方法。
➣方法：吉林大学卢晓峰教授提出了一种简单的电纺丝-后处理方法来构建一种新型的Fe(III)/NiS电催化剂，并研究了表面重构在显著提高OER性能中的关键作用。
➣创新点1：由于独特的管状结构和OER过程中Ni(Fe)OOH高效电化学活性物质的形成，制备的Fe(III)/NiS纳米管催化剂在10 mA cm−2下的过电位为264 mV，优于基准RuO2和许多其他金属硫化物电催化剂。
➣创新点2：此外，该催化剂还具有优异的耐久性，在超过70小时的时间内活性不会明显降低。该研究为制备高效耐用的OER电催化剂提供了一种可靠的表面重构方法，使其在低能耗的水电解中具有良好的前景。
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123164
个人简介
卢晓峰，教授，博士生导师。2003年毕业于吉林大学化学学院化学专业，获得学士学位。2007年毕业于吉林大学高分子化学与物理专业，获得博士学位。
主要研究方向:导电高分子复合纳米材料、静电纺一维纳米纤维材料的制备及其在催化和能源存储领域的应用研究。
多次获得国家自然科学基金、教育部霍英东教育基金以及吉林省中青年科技创新领军人才和团队等项目的资助，作为第一/通讯作者已在Prog. Polym. Sci., Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Adv. Sci.等杂志发表SCI学术论文120余篇，授权国家发明专利9项。
主持编写“有机纳米功能材料-高压静电纺丝技术与纳米纤维一书”（王策，卢晓峰等著），应邀撰写英文专著章节三章。2015年获得吉林省科学技术奖（自然科学）一等奖（第二完成人）。
