近日，海南师范大学物理与电子工程学院赵世华教授课题组，针对直接电解海水过程中的析氯副反应与氯离子腐蚀瓶颈问题，提出"阳离子—阴离子同步共修饰"策略，采用一步腐蚀共沉淀法在泡沫镍上原位构建硫酸根插层钴掺杂NiFe-LDH纳米片材料。该成果以“Sulfate-intercalated cobalt-doped nickel–Iron layered double hydroxide nanosheet arrays for corrosion-resistant oxygen evolution in alkaline seawater”为题，于2026年9月20日被胶体与界面科学领域顶刊《Journal of Colloid And Interface Science》(中科院1区Top) 正式接收。海南师范大学凝聚态物理专业硕士研究生李谨儒为论文第一作者，海南师范大学赵世华教授为通讯作者。海南师范大学为论文第一单位。
电解海水是清洁能源领域的重要研究方向，直接电解海水可减少淡水资源的消耗，具有广阔的应用前景。然而，直接电解海水过程中存在析氯副反应与氯离子腐蚀的瓶颈问题，严重影响了电解效率和催化剂的稳定性，成为制约该技术实际应用的关键难题。针对上述挑战，赵世华教授课题组提出 "阳离子—阴离子同步共修饰" 策略，在泡沫镍基底上原位构建硫酸根插层钴掺杂NiFe-LDH（层状双金属氢氧化物）纳米片材料。研究发现，钴掺杂与硫酸根插层共同作用时可能诱导 β→α 相变，据此提出"两道防线"抗氯腐蚀机制。相较于碱性淡水体系，该催化剂在碱性海水中的析氧活性进一步提升，在100 mA cm-2 的电流密度条件下，过电位由 249 mV 分别降至模拟海水的 223 mV 与天然海水的 200 mV，这一反常现象在同类催化体系中少有报道。尤其是该催化剂在工业级 500 mA cm⁻² 的高电流密度下仍能稳定运行超 1000 小时。该工作不仅为高电流密度、耐氯腐蚀的碱性海水电解催化剂提供了材料候选，更提出了 "阳离子—阴离子同步共修饰" 这一可推广的结构调控策略，为层状双金属氢氧化物在海水制氢中的理性设计提供了新思路。
图1. 硫酸根插层钴掺杂NiFe-LDH（层状双金属氢氧化物）纳米片材料的机理图。
本项研究由海南师范大学赵世华教授科研团队独立完成。该项工作得到海南省柔性引才创新平台科研项目（RXPTXM202614）、热带海洋工程材料及评价全国重点实验室开放研究课题资助课题（STOEM2025KF020）等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2026.141653
