与传统的蒸汽重整和煤的气化相比，电化学水分解极析氢反应(HER)提供了一种可行和可持续的方法来生产高纯度H2。开发一种高效且非贵重的pH通用析氢反应(HER)电催化剂对于通过电化学水分解制氢是非常可取的，但仍然是一项重大挑战。在此，复旦大学吴仁兵、方方和苏州大学陈子亮等通过对泡沫镍同时进行刻蚀、硫化以及随后的磷化，构建了根植在Ni3S2薄膜上的由异质Ni2P-Ni12P5纳米棒阵列组成的分级结构(Ni2P-Ni12P5@Ni3S2)。与直接相转换得到的过渡金属磷化物相比，顺序相转换得到的TMP具有以下优点：1.引入中间相Ni3S2薄膜可以有效地调节相的组成、形貌和物理特性。具体而言，所得到的Ni2P-Ni12P5具有异相特性、Ni和P的比例优化以及电导率增强；同时，得到的Ni2P-Ni12P5的形态被调节为有序的纳米棒阵列，表现出“伪刺”状末端和超亲水性，从而确保了良好的的物质传输、更大的比表面积和更多的活性位点；此外，“软”Ni3S2衬底可以保护Ni2P-Ni12P5纳米棒阵列在HER过程中免受严重腐蚀。2.TMP的杂化相表现出明显的界面耦合，这导致了电子结构的显著调控，从而促进了有效的相协同，并加速了水的吸附/解离和氢的形成步骤。上述特性赋予Ni2P-Ni12P5@Ni3S2/NF优异的全pH值析氢活性，其在1.0 M KOH、0.5 M H2SO4和1.0 M磷酸盐缓冲溶液(PBS)中10 mA cm-2电流密度下的HER过电位分别为32 mV、46 mV和34 mV，优于贵金属Pt/C/NF。此外，Ni2P-Ni12P5@Ni3S2/NF在pH通用电解质中进行HER，可保持500 mA cm-2的电流密度保持24 h，具有很大的实际应用潜力。这项工作可能为合理设计非贵金属电催化剂以实现pH通用析氢催化提供了指导。Sequential Phase Conversion-Induced Phosphides Heteronanorod Arrays for Superior Hydrogen Evolution Performance to Pt in Wide pH Media. Advanced Materials, 20220. DOI: 10.1002/adma.202107548
目前评论：0