电化学分解水是一种很有前景的能源利用的方法，可将光能/电能储存在化学键中。其中一个关键问题是制备具有高比表面积、高导电性、高催化活性、且廉价的水氧化的催化剂。先进材料实验室郑耿锋教授与物理系杨中芹教授课题组经过探索，寻找到一种简单方便的方法，以调控氧化钴（Co3O4）的电子结构。在此项工作中，他们首先利用水热方法合成具有介孔结构的Co3O4纳米线，并在室温下用硼氢化钠溶液对其进行还原，在表面制造氧空位。由于纳米线的介孔结构具有高比表面积，因此Co3O4固体与硼氢化钠溶液存在大量液-固界面，从而获得大量的氧空位。通过密度泛函理论计算，揭示了氧空位的存在可让Co3O4的能带结构中出现新的杂质态，使Co3O4中的电子变的更加离域，从而提高了其导电性和催化活性。实验结果显示，对比纯的Co3O4介孔纳米线，还原型的Co3O4介孔纳米线的水氧化电流密度呈现出大幅度的提高。在1.65 V的可逆氢电极电势下，还原型Co3O4的电流密度达到13.1 mA/cm2，相比于未处理的Co3O4介孔纳米线提高了7倍。该还原方法简单方便，且不需要高温处理，提供了一种在原子层面控制半导体氧化物的氧空位掺杂结构，提高相应材料的电化学性能的通用方法。

       相关链接：郑耿锋教授课题组主页：http://www.nanolab.fudan.edu.cn/