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研究通過Ce元素的摻雜避免了氮化過程陣列結(jié)構(gòu)的坍塌，而F元素在反應(yīng)過程中從Ni(OH)₂晶格內(nèi)部緩慢遷出并生成CeF₃，構(gòu)筑了均勻分布的納米級晶粒與豐富的Ni₃N和CeF₃異質(zhì)界面。通過系列測試發(fā)現(xiàn)，與Ni₃N催化劑相比，CeF₃@Ni₃N催化劑表面Ni³⁺OOH的生成速率更加迅速，并且對甲醇和OH^-具有更快的吸附動力學(xué)和吸附容量，能夠在表面反應(yīng)消耗后實現(xiàn)快速補充，從而降低甲醇氧化反應(yīng)的起始過電位、加速反應(yīng)動力學(xué)，為大電流密度下甲醇氧化的高穩(wěn)定性和高選擇性提供了保障。因此，在100~500 mA cm^-2的電流密度下，CeF₃@Ni₃N催化劑具有優(yōu)良的法拉第效率和穩(wěn)定性。在500 mA cm^-2的電流密度下循環(huán)72 h（每12 h更換電解液），能夠維持較高的法拉第效率（＞90%）。與目前報道的甲醇氧化催化劑相比，具有更大的電流密度與更加優(yōu)異的穩(wěn)定性。由于CeF₃@Ni₃N電極具有優(yōu)異的甲醇氧化和析氫性能，以CeF₃@Ni₃N催化劑為陰、陽極組裝了流動型甲醇-水共電解裝置，能在工業(yè)生產(chǎn)要求的電流密度（300 mA cm^-2）下長時間穩(wěn)定運行，實現(xiàn)同步高效制氫和甲酸合成的目標(biāo)。該工作為甲醇氧化耦合電解水制氫的工業(yè)化應(yīng)用提供了有價值的探索與實踐。