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Mn掺杂Ni2P纳米片阵列:一种高效、稳定的碱性析氢催化剂

氢气是一种丰富、可再生的清洁燃料,电解水是大规模制备氢气最为简单的方法,但需要使用高效的析氢电催化剂。目前,Pt是最好的析氢催化剂,但由于价格昂贵,无法大规模推广使用。因此,发展高丰度、价格便宜的高性能析氢电催化剂很有必要。

图1. (a)MnNi-LDH/NF的扫描电镜图;(b)(c)Mn-Ni2P/NF的扫描和透射电镜图;(d)Mn-Ni2P/NF的EDX元素分布成像。


过渡金属磷化物是一类具有类金属性质、低成本、高效的析氢催化剂,四川大学孙旭平点击查看介绍课题组在以往的研究中发现,金属掺杂是一种有效的提高析氢性能的策略。基于此发现,该课题组成员报道了生长在镍泡沫表面的锰掺杂Ni2P纳米片阵列(Mn-Ni2P/NF),用作高效的碱性析氢催化材料。该材料置于1.0 M的KOH溶液中,电流密度达到20 mA•cm-2时,过电势只需要103 mV,比Ni2P纳米片阵列小82 mV,由此说明Mn元素的引入能够极大地提高Ni2P纳米片阵列的析氢性能。另外,该催化剂能保持至少25小时的电催化活性,表现出很好的稳定性。该工作提供了一种极具前景的大规模应用于水分解制氢催化材料的合成方法。

图2. Mn-Ni2P/NF的析氢性能图。


该成果近期发表在Chemical Communications 上,第一作者为四川大学的硕士研究生张亚,通讯作者为四川大学的孙旭平教授。


该论文作者为:Ya Zhang, Yiwei Liu,  Min Ma, Xiang Ren, Zhiang Liu,  Gu Du, Abdullah M. Asiri and Xuping Sun

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

A Mn-doped Ni2P nanosheet array: an efficient and durable hydrogen evolution reaction electrocatalyst in alkaline media

Chem. Commun., 2017, 53, 11048, DOI: 10.1039/C7CC06278H


导师介绍

孙旭平

http://www.x-mol.com/university/faculty/38306


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