近期,我校材料与能源学院刘运鹏博士团队在电解海水制氢耦合甘油氧化应用研究中取得重要进展,研究工作以“Ru doping triggering reconstruction of cobalt phosphide for coupling glycerol electrooxidation with seawater electrolysis”为题发表于中科院一区期刊Journal of Energy Chemistry(If 14.0)。该工作以JN江南官方第一单位,学院刘运鹏博士为通讯作者,邓冰露博士为第一作者,22级材料化学2班的沈洁和陆金杏两位本科生参与了工作。
该工作通过Ru掺杂CoP2作为阳极和阴极,在碱性海水中同时生产甲酸和氢气。Ru掺杂能够诱发CoP2深度重构生成更多Ru-CoOOH活性物种,提高了选择性甘油氧化的电催化活性,如下图所示。在电流密度为100 mA cm-2时,双电极耦合系统所需电压仅为1.41 V。同时,实现了甘油快速氧化生成甲酸盐,收率为72.10%。此外,由于GOR热力学和动力学均比OER优异,耦合系统在碱性海水中表现出低能耗和高抗海水腐蚀性。这种甘油辅助的海水电解方法为利用丰富的海洋资源大规模生产氢气和生物质增值提供新的策略。