近日，理学院“功能纳米农业应用创新”学科培育创新团队在能源与燃料和化学工程领域国际期刊《FUEL》（中科院2区Top，IF=7.5）发表题为《Nitrogen-phosphorus co-doped carbon layer-confined ultra-thin self-grown polyphase molybdates heterojunction nanosheet arrays for efficient water splitting》（N-P共掺杂碳封装超薄自支撑多相钼酸盐异质结纳米片用于高效水分解）的研究成果。此研究为探索双功能电催化剂适用于广泛pH全解水提出新的研究思路。

合理设计和构建经济、高效、耐用的全解水电催化剂对于绿色能源的开发至关重要。本研究聚焦钼酸盐基双功能电催化剂的构建，提出自支撑，双掺杂，双组份协同提升催化活性及稳定性的设计策略。通过原位氧化，PDA包覆，低温磷化过程制备了一种新型氮磷共掺杂碳层封装镍铁钼酸盐（P-Mₓ(MoO₄)_y@PC/NF）自支撑催化剂。探究了双相钼酸盐的生长机制及纳米三角板向超薄纳米片的诱导转变机制，得益于协同催化和杂原子掺杂调控，P-Mₓ(MoO₄)_y@PC/NF双功能电催化剂在碱性OER和酸性HER中展现出低至192 mV和107 mV的过电位。自组装的碱性电解槽也表现出卓越的催化效率，在10 mA cm⁻²的电流密度下仅需1.62 V的电池电压，其法拉第产氢产氧效率接近100%。电负性的氮磷共同调节NiFe电子云向Mo转移，诱导界面电子重构，形成缺电子区和富电子区，有效优化了催化剂与H*/OH*/OOH*中间体的吸附能，加速动力学吸附/脱附过程，从而降低吉布斯自由能。同时，PDA衍生碳层和Ni自支撑基底不仅加速载流子传输，还提高了电解耐久性。因此，这项工作为设计用于能源开发和转化的廉价高效多功能电极材料提供了全新的见解。

理学院张岚老师为论文的第一作者，鲁志伟副教授为本文的通讯作者。该研究得到国家自然科学基金，四川省科技厅项目和四川农业大学学科建设双支计划的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.fuel.2025.137739