近日，我院师生在化学教育类国际顶级期刊Journal of Chemical Education发表题为“Hybrid Porphyrin Covalent-Organic Polymer Electrocatalysts for Hydrogen Evolution: A Research-Integrated Undergraduate Experiment”的教研论文。该论文以电催化析氢反应（HER）为研究对象，构建了金属卟啉共价有机聚合物-聚磷腈杂化电催化剂（CoTPPCOP@PZSMs），并将其设计为本科生综合实验教学案例。江苏大学为第一完成单位，王爱健副教授为通讯作者，赵龙教授和朱卫华教授为共同参与者。

论文秉承“知行合一”的教学理念，将材料合成、电极制备、电化学测试与数据分析有机融合，引导学生系统学习电催化析氢反应的基本原理及研究方法。通过实验，学生能够掌握杂化电催化剂的制备流程，以及线性扫描伏安法（LSV）、Tafel斜率分析、电化学阻抗谱（EIS）等关键电化学表征技术，深入理解电催化性能评价方法。

研究结果表明，所构建的CoTPPCOP@PZSMs杂化催化剂在1.0 mol L^-1 KOH电解液中表现出优异的析氢性能，在10 mA cm^-2电流密度下仅需86 mV过电位，性能显著优于其单组分材料及多数已报道同类催化剂。实验过程帮助学生理解分子结构设计、电子传输行为与电催化活性之间的构效关系，加深对《物理化学》《结构化学》《材料化学》和《电化学》等课程相关知识的认识。

该教学实验将前沿能源催化研究与本科实验教学紧密结合，不仅培养了学生在材料合成、电化学测试、数据处理和科学分析等方面的实践能力，也有助于提升其创新思维和科研素养，为未来从事能源化学、材料科学及相关领域研究奠定坚实基础。

文章链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jchemed.5c01374?fig=sch1&ref=pdf