垂直排列NiFeP@Ni纳米管阵列：实现工业副产物硫化氢高效电化学转化制氢与硫回收的绿色路径

本研究针对工业副产物H2S污染治理与绿氢生产双重需求，开发了基于电化学合金化-去合金化技术的NiFeP@Ni@NF三维电极。该电极在0.093 V vs RHE即可启动硫氧化反应(SOR)，较传统OER降低1.13 V电位，在0.7 V槽压下实现25小时稳定的HER/SOR双功能电解，为工业硫化氢废料资源化提供了创新解决方案。

　　

在化石燃料加工过程中，全球每年产生数百万吨有毒副产物硫化氢(H₂S)，传统克劳斯工艺虽能回收硫元素，却将大量氢资源以蒸汽形式浪费。与此同时，绿氢作为零碳能源载体面临电解水制氢能耗高(>1.23 V)、阳极析氧反应(OER)动力学缓慢等瓶颈。印度查鲁萨特大学(CHARUSAT University)的研究团队创新性地将这两个环境挑战转化为协同解决方案，开发出垂直排列NiFeP@Ni纳米管阵列电极，实现了H₂S同步电解制氢与硫回收的双重目标，相关成果发表于《Renewable Energy》。

研究采用三步关键技术：(1)通过NiCu合金电沉积及Cu阳极剥离制备Ni纳米管基底；(2)电化学沉积构建NiFeP纳米片外层；(3)通过XRD、FESEM、XPS等多维度表征验证材料特性。电极在模拟工业环境中展示出0.093 V vs RHE的SOR起始电位，较OER标准电位降低1.13 V，在0.7 V槽压下的持续电解稳定性达25小时。

【Fabrication of NiCu alloys and Ni nanotubes】
通过电化学合金化-去合金化技术，先在Ni泡沫上共沉积NiCu合金，再选择性阳极剥离Cu元素，形成三维多孔Ni纳米管阵列。这种独特的垂直通道结构既提供高比表面积，又建立快速电子传输路径。

【Results and discussion】
XPS分析显示NiFeP中Ni 2p_3/2结合能正移0.8 eV，表明P原子引入引起电子结构重构。FESEM证实NiFeP纳米片均匀覆盖于Ni纳米管表面，形成分级多孔结构。在0.5 M H₂S电解体系中，电极仅需0.7 V槽压即可达到10 mA cm^-2电流密度，能量效率较传统水电解提升76%。

【Conclusion】
该研究开创性地将工业危废处理与绿氢生产耦合，设计的NiFeP@Ni@NF电极通过独特的"纳米管-纳米片"分级结构实现：(1)暴露更多催化活性位点；(2)缓解硫沉积导致的活性衰减；(3)规避OER/HER混合气体的爆炸风险。这项工作不仅为SDG 7(清洁能源)和SDG 13(气候行动)提供技术支撑，更开创了"以废制氢"的循环经济新模式，每处理1吨H₂S可联产0.26吨氢气和0.74吨高纯硫，兼具环境效益与经济效益。