电催化析氢是绿色制氢的核心途径，但贵金属Pt的高成本与pH依赖性问题亟需非贵金属替代材料，而过渡金属磷化物（如CoP）因活性位点不足及对H*吸脱附能不适中，限制了其全pH高效析氢性能。

2026年6月，智能制造与材料学院新能源材料与器件专业教师罗佳冰博士以第一作者身份在国际知名学术期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》（中科院一区Top期刊，影响因子7.6）上发表题为“Surface Charge and d-Band Structure Modulation of CoP by Fe Doping for Efficient Hydrogen Evolution Reaction at All pH Values”的学术论文。青岛滨海学院为第一通讯单位，智能制造与材料学院戴景杰教授与中国石油大学（华东）周炎副教授为共同通讯作者。该研究针对过渡金属磷化物在析氢反应中H物种吸附过强、脱附困难的关键科学问题，创新性地采用配位-配体取代-磷化多步策略，成功合成了氮掺杂碳锚定的Fe掺杂CoP中空纳米十二面体（Fe-CoP/NC）电催化剂。

电化学测试显示，该催化剂在酸性介质中析氢过电位仅为61 mV（@10 mA cm^-2），Tafel斜率低至48.24 mV dec^-1，同时在碱性和中性介质中亦展现出优异的催化活性和稳定性。以该材料为阴极组装的质子交换膜电解槽，仅需1.91 V即可驱动1.0 A cm^-2的工业级电流密度，连续运行超200小时性能未见明显衰减。

密度泛函理论计算进一步揭示了Fe掺杂通过电荷密度重排与d带中心调控优化反应路径的微观机制，Fe的引入优化了P位点的表面电荷分布，并使Co的d带中心发生下移，实现了H中间体吸附/脱附的动态平衡，显著降低了析氢反应决速步的能垒。

该研究为设计高效、经济且环境适应性强的非贵金属析氢催化剂提供了新思路。

论文信息：Jiabing Luo, Xingzhao Wang, Xiaoyan Wang, Meihong Liao, Yongkai Sun, Zhenyu Wang, He Lv, Yansen Liu, Ouezhong Yan, Zhongxian Li, Yan Zhou*, lingiie Dai*. Surface Charge and d‑Band Structure Modulation of CoP by Fe Doping for Efficient Hydrogen Evolution Reaction at All pH Values [J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2026, 14, 26, 11695-11706. DOI: doi.org/10.1021/acssuschemeng.6c03983