氮掺杂CeNbO₄/NaNbO₃/C异质结

晶格氧机制稳定运行

通过液氮淬火引入氮物种并调控界面电子结构，使析氧反应从传统的吸附演化机制切换为晶格氧机制，同时稳定局部配位，解决了晶格氧活化中活性与稳定性不可兼得的难题。

Xin, Zhang · 柴东凤 · Xueying, Xu · Zhang, Dantong · 李金龙 · Guo D.

Applied Catalysis B: Environmental 2026

参数信息

HER过电位

51.00 mV

OER过电位

278.40 mV

电解槽电流密度

180 mA cm⁻²

稳定运行电流密度

1.2 A cm⁻²

技术优势

活性与稳定性兼得

通过液氮淬火引入氮物种并调控界面电子结构，增强 O 2p–Nb 4d 杂化，使 OER 路径从 AEM 切换为 LOM，同时稳定局部配位，降低决速步能垒，从而在保持晶格氧机制活性的同时维持长期稳定。

无需贵金属

该催化剂为氮掺杂 CeNbO₄/NaNbO₃ 异质结，不含 Ir、Ru 等贵金属，可降低电解水制氢成本。

制备方法简单

采用液氮淬火作为后合成步骤，无需复杂设备或苛刻条件，便于实验室规模再现和放大。

应用场景

• 阴离子交换膜电解水：提供高活性且稳定的非贵金属阳极，降低电解水能耗。
• 析氧反应电催化：激活晶格氧机制，突破吸附演化机制的活性限制。
• 绿氢制备：替代铱基催化剂，降低绿氢制备成本。
• 电解槽催化电极：可直接制成催化电极用于电解槽，且耐久性优异。