随着化石燃料消耗的加剧和严峻的环境问题，寻找替代的、可再生的能源已迫在眉睫。氢因其高能量密度和环境友好性被认为是一种很有前景的替代化石燃料的候选燃料。高纯度氢燃料可以通过电解水技术生产，特别是利用来自可持续资源(如风能或太阳能)产生的电能。通常，电化学全水解过程包括两个半反应:阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER)。在实际过程中，由于不可避免的过电位，通常采用大于1.23 V的电压来驱动电解水。因此，开发高效的电催化剂是降低电解水能耗的关键问题。
基于此，采用两步水热法在泡沫铜表面制备了Cu-Co-Se杂化纳米管阵列。Cu-Co-Se电极只需152 mV的过电位即可驱动产生10 mA cm-2析氢电流密度，需332 mV的过电位可产生50 mA cm-2析氧电流密度。在碱性电解槽中，以Cu-Co-Se催化剂同时作为阳极和阴极，在槽电压仅为1.65 V时，电流密度可达10 mA cm-2。从几何角度来看，空心纳米管结构增加了电化学活性位点，促进了气泡的成核、生长与合并，增强了电解质在整个电极上的扩散能力，并促进了传质性能。此外，DFT理论计算证明了Cu1.8Se和CoSe2杂化在HER和OER中的积极作用。这些结果表明，Cu-Co-Se电极作为一种高效的非贵金属电催化剂在制氢技术中具有广阔的应用前景。
相关论文发表在ChemSusChem (https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cssc.202101771)，王孝广教授和李晋平教授为共同通讯作者，博士后马自在为第一作者。
