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Highly Integrated Precursor-Derived FePO4/P-Doped C 2D Nanofilm-Encapsulated Ni2P@NC Matrix as an Electrocatalyst for Energy-Saving Hydrogen Production
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2022-06-22 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.2c02166 Yanru Feng 1 , Wenjuan Xu 1 , Zejun Sun 1, 2 , Chengrui Li 1 , Liutao Guo 1 , Hong Li 1 , Junli Xu 1 , Hong-bin Sun 1
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2022-06-22 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.2c02166 Yanru Feng 1 , Wenjuan Xu 1 , Zejun Sun 1, 2 , Chengrui Li 1 , Liutao Guo 1 , Hong Li 1 , Junli Xu 1 , Hong-bin Sun 1
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The construction of environmentally friendly and efficient electrocatalysts is of great significance for energy-saving hydrogen production. Here, we fabricate a phosphate and phosphide composite-based catalyst using the highly integrated precursor 1,1′-bis (diphenylphosphino) ferrocene (DPPF) as integral P, Fe, and C sources. The catalyst was prepared via the vapor deposition process of DPPF on the precursor of 900 °C pretreated ZIF-L/NF. Under the induction of P in DPPF, Ni on NF migrates through porous NC to form Ni2P, while DPPF transforms into FePO4/PdC. Therefore, the catalyst has the structure of the FePO4/P-doped C two-dimensional nanofilm-encapsulated Ni2P@NC matrix on NF substrates (named FPPC/Ni2P@NC/NF). Benefiting from the synergistic effect of the FePO4/PdC, Ni2P, and NC matrix, the FPPC/Ni2P@NC/NF catalyst needs only 1.317 V to reach 10 mA cm–2 in urea oxidation. Moreover, it also exhibits good OER activity, which requires an overpotential of 292 mV to reach 100 mA cm–2. This work provides a novel and environmentally friendly strategy for the simultaneous construction of metal phosphate and phosphide catalysts.
中文翻译：
高度集成的前驱体衍生的 FePO4/P 掺杂 C 2D 纳米薄膜封装的 Ni2P@NC 基体作为节能制氢的电催化剂
构建环保高效的电催化剂对节能制氢具有重要意义。在这里，我们使用高度集成的前体 1,1'-双（二苯基膦基）二茂铁 (DPPF) 作为整体 P、Fe 和 C 源制造了一种磷酸盐和磷化物复合基催化剂。该催化剂是通过 DPPF 在 900°C 预处理的 ZIF-L/NF 前驱体上的气相沉积工艺制备的。在DPPF中P的诱导下，NF上的Ni通过多孔NC迁移形成Ni 2 P，而DPPF转变为FePO 4 /P d C。因此，催化剂具有FePO 4 /P掺杂的C二- NF 基板上的三维纳米薄膜封装的 Ni 2 P@NC 矩阵（命名为 FPPC/Ni2 P@NC/NF）。受益于 FePO 4 /P d C、Ni 2 P 和 NC 基体的协同效应，FPPC/Ni 2 P@NC/NF 催化剂在尿素氧化中仅需 1.317 V 即可达到 10 mA cm -2 。此外，它还表现出良好的 OER 活性，需要 292 mV 的过电位才能达到 100 mA cm -2。这项工作为同时构建金属磷酸盐和磷化物催化剂提供了一种新颖且环保的策略。
更新日期：2022-06-22
中文翻译：
高度集成的前驱体衍生的 FePO4/P 掺杂 C 2D 纳米薄膜封装的 Ni2P@NC 基体作为节能制氢的电催化剂
构建环保高效的电催化剂对节能制氢具有重要意义。在这里，我们使用高度集成的前体 1,1'-双（二苯基膦基）二茂铁 (DPPF) 作为整体 P、Fe 和 C 源制造了一种磷酸盐和磷化物复合基催化剂。该催化剂是通过 DPPF 在 900°C 预处理的 ZIF-L/NF 前驱体上的气相沉积工艺制备的。在DPPF中P的诱导下，NF上的Ni通过多孔NC迁移形成Ni 2 P，而DPPF转变为FePO 4 /P d C。因此，催化剂具有FePO 4 /P掺杂的C二- NF 基板上的三维纳米薄膜封装的 Ni 2 P@NC 矩阵（命名为 FPPC/Ni2 P@NC/NF）。受益于 FePO 4 /P d C、Ni 2 P 和 NC 基体的协同效应，FPPC/Ni 2 P@NC/NF 催化剂在尿素氧化中仅需 1.317 V 即可达到 10 mA cm -2 。此外，它还表现出良好的 OER 活性，需要 292 mV 的过电位才能达到 100 mA cm -2。这项工作为同时构建金属磷酸盐和磷化物催化剂提供了一种新颖且环保的策略。
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