近日，我校化环学院青年教师张应琳博士、司玉军教授、赵红教授在胶体与界面科学领域的顶级期刊《Journal of Colloid and Interface Science》（中国科学院一区TOP期刊，IF = 9.7）上发表题为“Vanadium doping-induced electronic modulation in vanadium oxide/copper nanoparticles embedded in nitrogen-doped carbon for efficient bifunctional electrocatalysis toward water splitting”的研究论文。四川轻化工大学为论文第一完成单位和通讯单位，化环学院青年教师张应琳博士为论文第一作者，2025级材料工程专业硕士研究生彭郑西为共同第一作者，司玉军教授和赵红教授为共同通讯作者。
开发成本低廉且效率高的双功能催化剂对电解水技术的大规模推广至关重要。该研究工作通过溶胶-凝胶结合热解策略，构建了一种新型氮掺杂碳负载V2O3掺杂铜纳米颗粒催化剂（V2O3/Cu@NC），用于析氧反应（OER）和析氢反应（HER）。研究发现，钒掺杂可引入丰富的氧空位，提高吡啶氮含量，并通过铜-钒之间的电荷重新分配调控电子结构，从而增强电荷与质量传递。优化后的V2O3/Cu@NC-1.0材料在1 M KOH溶液中，在10 mA cm-2电流密度下，HER和OER的过电位分别为50 mV和313 mV。在双电极电解槽中，以V2O3/Cu@NC-1.0同时作为阴极和阳极构建的电解池仅需1.65 V即可达到10 mA cm-2，并在50 mA cm-2下表现出超过100小时的稳定性。该研究为设计高性能电解水催化剂提供了一种可持续的策略。
该项研究工作得到了四川省自然科学基金、四川省钒钛材料工程技术研究中心开放课题等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2026.140431
