当前位置 : X-MOL首页行业资讯 › 高质量活性超薄多孔CoP纳米片在高效电解水析氢的应用

高质量活性超薄多孔CoP纳米片在高效电解水析氢的应用

在新型清洁能源的研究开发中,电解水制氢被认为是最具应用前景的能量转换方式之一,因此电解水析氢材料的开发获得了越来越多的关注。为了提高电催化析氢材料的催化活性,科学家们在新型催化剂的合成和高效催化技术的改进等方面取得了巨大的进展,但析氢催化剂的形貌仍然囿于小颗粒、一维的多晶或者较厚的片层结构等,由此导致其较大的尺寸和较少的活性位点,而这些析氢材料的性能,特别是质量活性,还存在非常大的提升空间。单晶多孔超薄纳米片凭借其极高的活性比表面积、特定暴露的晶面、大量低配位金属原子、高效的传质与电子传输等优势有望成为高效的电催化析氢材料,但常规的合成方法较难实现非层状单晶多孔超薄片的制备。因此迫切需要发展一种普适的合成方法来制备具有高比例暴露活性晶面、高质量活性的超薄多孔纳米片用作析氢电催化剂。


天津大学化学系张兵教授(点击查看介绍)课题组利用谢毅院士发展的Co3O4多孔超薄片作为起始反应物进行低温磷化反应,实现了Co3O4向多孔CoP的转化,并保持起始纳米片的维数与多孔形貌。这种转化策略获得的CoP具有五个特点:超薄(厚度为1.01 nm)、多孔、具有高比例暴露的(200)晶面、金属性和适度的结构无序性。所获得的多孔超薄结构可加速传质和电子传输,具有优异的电催化析氢性能:在其析氢过电势为100 mV时,质量活性高达151 A g-1,是CoP纳米粒子的80倍。密度泛函理论计算表明:不同于常规的催化材料,CoP(200)晶面与氢的结合能(ΔGH*)随氢覆盖度(θH*)的增加而降低(当θH*为75%,ΔGH*降低至-0.114 eV),表明CoP(200)晶面产氢活性位的利用率较高。此外,这种简便的化学转化策略具有较好的普适性,可拓展到具有特定暴露晶面的CoS和CoSe2超薄多孔片的合成。该研究不仅可以获得其它现有方法难以获得的、具有特定晶面暴露的新型超薄多孔二维材料,还有望开启通过二维材料多孔结构调控和晶面工程来提高电催化性能的新途径。相关工作已在线发表在Chemical Science上。


该论文作者为:Chao Zhang, Yi Huang, Yifu Yu, Jingfang Zhang, Sifei Zhuo and Bin Zhang

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):

Sub-1.1 nm ultrathin porous CoP nanosheets with dominant reactive {200} facets: a high mass activity and efficient electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction

Chem. Sci., 2017, DOI: 10.1039/C6SC05687C


导师介绍

张兵

http://www.x-mol.com/university/faculty/13340


X-MOL催化领域学术讨论QQ群(210645329


如果篇首注明了授权来源,任何转载需获得来源方的许可!如果篇首未特别注明出处,本文版权属于 X-MOLx-mol.com ), 未经许可,谢绝转载!

阿拉丁
畅所欲研
人工智能新刊
经济金融主题广泛投稿到在线出版
影响因子盘点2200份期刊
人文艺术Q1好刊
妊娠期血压
图书出版流程
征集眼内治疗给药新技术
英语语言编辑服务
年中钜惠助力阅读
100+临床期刊
加速出版服务
生物医学数据成像与可视化
快速找到合适的投稿机会
动态系统的数学与计算机建模
热点论文一站获取
天然纤维材料
口腔微生物
英语语言编辑翻译加编辑
材料学领域约200份+SCI期刊
定位全球科研英才
中国图象图形学学会合作刊
东北石油大学合作期刊
动物源性食品遗传学与育种
专业英语编辑服务
左智伟--多次发布
多次发布---上海中医药
南科大
德州大学
南科大
香港科技大学
南科大
深圳湾
新加坡
天津理工
ACS材料视界
down
wechat
bug