日前，長(zhǎng)安大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院教授李宇亮、副教授周朝暉在《自然》（[Nature]）雜志子刊《自然·通訊》（[Nature Communications]）在線發(fā)表了題為“Identifying key intermediates for the oxygen evolution reaction on hematite using ab-initio molecular dynamics”的研究論文。長(zhǎng)安大學(xué)為第一署名單位和第一通訊單位。第一作者為長(zhǎng)安大學(xué)博士研究生徐帥，李宇亮、周朝暉和上海交通大學(xué)教授楊曉偉為共同通訊作者。

赤鐵礦-水界面及水氧化機(jī)制認(rèn)知的不足，長(zhǎng)期限制了光電化學(xué)水分解性能的提升。該研究以Fe終結(jié)的赤鐵礦（0001）表面為模型，首次提出了非溶劑化和溶劑化表面上氧析出反應(yīng)的完整機(jī)制，明確并提出多個(gè)與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)密切相關(guān)的重要中間體，同時(shí)揭示了水溶劑對(duì)這些中間體及整體反應(yīng)機(jī)制的顯著影響，重點(diǎn)討論了氧氣脫附在赤鐵礦氧析出反應(yīng)中的關(guān)鍵作用。

該研究提出的非溶劑化和溶劑化表面反應(yīng)機(jī)制，不僅為優(yōu)化催化劑設(shè)計(jì)提供了新的理論指導(dǎo)，還為提升光電化學(xué)水分解性能提供了創(chuàng)新思路，從而進(jìn)一步推動(dòng)了太陽能轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展。