异质界面工程调控CoMn-LDH/TiO2 @C电子结构实现高效全解水性能

　　针对TiO2 在电解水中离子含量低、导电性差的问题，研究人员通过构建CoMn-LDH-TiO2 @C/NF异质结构电催化剂，实现了193 mV（HER）和268 mV（OER）的低过电位及1.68 V的全水解电压，其性能提升源于双金属协同与异质界面调控电子结构，为设计高效双功能催化剂提供新思路。

　　

能源危机与环境污染的加剧使得氢能作为清洁能源备受关注，而电解水制氢技术因其零碳排放特性成为研究热点。然而，传统催化剂如二氧化钛（TiO₂
）存在导电性差、活性位点不足等瓶颈，严重制约其实际应用。针对这一挑战，吉林某研究团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表研究，通过异质界面工程构建CoMn-LDH-TiO₂
@C/NF复合催化剂，显著提升全水解性能。

研究采用两步法制备催化剂，结合X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和拉曼光谱（Raman）分析电子结构变化，通过电化学测试评估催化活性。结果表明，双金属协同效应与异质界面结构共同优化了OH和H的吸附/脱附过程，降低反应能垒。

结构表征
扫描电镜（SEM）显示CoMn-LDH-TiO₂
@C/NF-3保留纳米片形貌，暴露更多活性位点；XPS证实Co/Mn与TiO₂
@C的电子相互作用，增强电荷转移。

电化学性能
在10 mA cm^-2
电流密度下，HER和OER过电位分别低至193 mV和268 mV，全水解电压仅1.68 V，Tafel斜率显著降低，表明动力学过程加速。

结论与意义
该研究通过界面工程调控电子结构，解决了TiO₂
基材料导电性差的问题，为设计高效双功能催化剂提供了新策略。成果对推动可再生能源转化技术发展具有重要参考价值，尤其为低成本催化剂的开发指明方向。