利用电解水制备氢气，可以得到清洁的氢燃料，但过高的阳极析氧过电位使电解水异常困难。澳门新莆京游戏app大厅新能源材料研究所博士生郑雪莉在多伦多大学联合培养期间，设计出高性能催化剂，实现了高效电解水，研究成果发表在Science上，郑雪莉为论文共同第一作者。　　元素周期表中3d过渡金属的地球储量丰富，相关的催化剂被广泛应用于水分解反应，但是仅仅3d金属调控不能满足对过电位降低的要求。研究团队预测，利用钨等高价非3d金属合理调控3d金属    Fe,  Co的电子结构，可以得到迄今最低的产氧过电位（图1）。图1 通过合金化调控产氧中间体的能量学
　　研究团队发展了室温溶胶-凝胶法，成功制备了胶状非晶，金属原子尺寸均匀分散的FeCoW羟基氧化物催化剂。与理论预测相符，这种胶状的FeCoW羟基氧化物催化剂获得了10 mA/cm2碱性介质中仅191 mV的过电位，这是相同条件下所报道的最低过电位。而且，连续反应500 h后，催化剂性能没有出现明显的降低（图2）。该研究团队还与加拿大光源及北京同步辐射实验室合作，系统研究了FeCoW羟基氧化物催化剂的配位环境和电子结构，有力证明了DFT的预测。图2 胶状FeCoW羟基氧化物在1摩尔氢氧化钾电解质中的（A）催化性能及（B）稳定性测试
　　该研究得到了得到了来自MIT的Jeffrey C. Grossman教授和加州大学伯克利分校Gabor A. Somorjai教授等领域内专家的高度评价。目前该成果已经在加拿大申请了国际专利保护，并被Nanotech，斯坦福直线加速器中心（SLAC）国家加速器实验室，多伦多大学主页等相关机构报道。该研究得到了国家留学基金委，加拿大自然科学与工程科学基金等资金支持。
参考文献：DOI: 10.1126/science. aaf1525http://science.sciencemag.org/content/early/2016/03/23/science.aaf1525