近日，洛阳师范学院光、电、磁功能导向分子基晶态材料研发团队联合武汉理工大学，在国际期刊《Nano Energy》上发表题为《Single-atom Ru Anchored on Co3S4 Nanowires Enabling Ampere‐ Level Water Splitting for Multi-Scenarios Green Energy-to-Hydrogen Systems》的研究论文。联合培养硕士研究生郭博文和洛阳师范学院李文强副教授为共同第一作者，冯勋教授、李波教授、王战科教授为论文共同通讯作者。
针对原子分散的Ru基催化剂在实际电化学反应（安培级电流密度）中由于表面重构而团聚，稳定性下降的问题，研究团队设计出单原子钌锚定硫化钴（Ru-Co₃S₄）纳米线催化剂。通过构建三配位Ru-S化学键，调控钌的电子结构，使其在碱性电解液和碱性海水环境中均展现出卓越的电解水性能：析氢反应（HER），工业级电流密度（1 A cm⁻²）下过电位仅306 mV，稳定性超100小时; 析氧反应(OER), 1 A cm⁻²的电流密度下，过电位仅为460 mV，优于传统贵金属催化剂;全水解整体装置，仅需1.6 V太阳能驱动，且适配风能、机械能等多种绿色能源，动态产气效率达国内领先水平。
该工作聚焦单原子催化剂的稳定性与活性优化，具备以下创新点：1.载体协同设计，利用过渡金属硫化物锚定单原子，抑制单原子团聚； 2.多能源适配性，兼容太阳能、风能等波动性绿色能源，推动分步式制氢系统发展。该成果将加速高性能析氢催化剂的工业化应用，为实现‘双碳’目标提供关键技术储备。
相关成果发表于国际期刊Nano Energy上（影响因子16.8），标志着我院在绿色能源催化材料研发领域迈出关键一步。
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128552500240X?Dgcid.
以上研究得到了国家自然科学基金、河南省高校科技创新团队、河南省自然科学基金等资助。
