李剑锋课题组：原位电化学SERS揭示氢氧化反应过程中间物种新进展

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李剑锋教授课题组采用原位电化学表面增强拉曼光谱（SERS）技术研究了碱性条件下氢氧化反应（HOR）过程。相关结果以“Spectroscopic Verification of Adsorbed Hydroxyl Intermediate in the Bifunctional Mechanism of Hydrogen Oxidation Reaction”为题发表于《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.202015571)。

       氢燃料电池可以直接将氢气的化学能转化为电能，是理想的利用氢能的手段。HOR是氢燃料电池的阳极反应，碱性中HOR的速率通常比酸性中低1~2个数量级，阐明碱性条件下HOR的机理对于理解和提高碱性氢燃料电池的效率至关重要。由于缺乏HOR中间物种的相关信息，碱性HOR的机理一直存在很大争议。

       在该工作中，课题组合成了PtNi包金和纯Pt包金纳米催化剂。再利用原位电化学SERS和密度泛函理论（DFT）计算方法分别研究了PtNi合金和纯Pt表面的HOR过程。获得了HOR过程中，亲氧金属表面吸附的羟基（OHad）中间物种的直接光谱证据，并揭示了OHad在提高HOR性能的重要作用。
该工作主要由我院研究生王耀辉、王小婷、泽花姐共同完成，理论计算部分由张霞光博士完成，博后Petar Radjenovic、张月姣、董金超等参与了论文的研究工作和讨论。该研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划等的资助和支持。
       论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202015571

       文章来源：厦门大学
      李剑锋，男，厦门大学化学化工学院教授。2003年本科毕业于浙江大学；2010年在厦门大学获得博士学位；2011-2014年分别在瑞士伯尔尼大学和瑞士苏黎世联邦理工学院从事博士后研究。主要研究领域为核壳纳米结构、表面等离激元、表面增强拉曼光谱、表面增强荧光光谱、电化学、界面(光、电)催化、便携式快检等。以第一作者或通讯作者身份在Nature、Nature Mater.、Nature Energy、Nature Protoc.、Nature Commun.、Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Rev.等国际高水平学术刊物上发表论文100余篇，被他引6000余次，撰写英语书章节4部，授权专利5项。曾获全国百篇优秀博士论文奖、基金委“优青”基金、中国青年科技奖、入选“万人计划”科技创新领军人才。