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王磊/遲京起Nano Research：MoNi4-基中空納米棒用于肼氧化輔助節能海水制氫

海水電解可以解決水資源短缺問題，實現碳中性氫的電網規模生產，同時面臨高能耗和氯化物腐蝕的挑戰。其中，在熱力學上更有利的肼氧化反應（HzOR）輔助水電解是節能和無氯制氫的有效方法。

基于此，青島科技大學王磊教授和遲京起副教授（共同通訊作者）等人報道了在泡沫鎳（NF）上具有擴大的中空直徑的MoO₂納米棒負載的MoNi合金（MoNi@NF），該合金是通過NiMoO₄納米棒的退火和熱還原來限制Ni的向外擴散而構建。

所制備的具有擴大中空結構的MoNi@NF結合了高活性MoNi合金、界面工程和分散良好的中空納米棒的優點，賦予了其在堿性水和海水系統中對HER和HzOR的顯著雙功能電催化活性和穩定性。中空納米棒催化劑不僅在電流密度為1000 mA·cm^-2下對HER和HzOR分別實現了僅240 mV和470 mV的超低工作電位。

此外，通過在雙電極海水系統中耦合HzOR和HER，在1000mA·cm^-2時電壓僅為0.54 V，在海水電解中也實現了活性整體肼裂解（OHzS）性能，比無肼系統低1.51 V，并且在電流密度為100 mA·cm^-2以上保持至少100 h的長期穩定性，以及近100%的法拉第效率（FE）。同時，MoNi@NF基電極與堿性海水電解相比，HzOR在海水中的電極每升氫氣可節省2.94 W·h，能量當量輸入降低37%。該工作為通過海水裂解合成用于碳中和的和穩定節能制氫的MoNi合金基電催化劑提供了一種經濟的方法。

Reduction-induced interface reconstruction to fabricate MoNi₄-based hollow nanorods for hydrazine oxidation assisted energy-saving hydrogen production in seawater. Nano Research, 2022, DOI: 10.1007/s12274-022-4614-x.

https://doi.org/10.1007/s12274-022-4614-x.

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