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《纳米研究(英文版)》(Nano Research):自支撑异质双金属磷化物阵列实现碱性盐水电解制氢

2022年07月21日 09:52    来源:新华网    
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随着日益增长的低碳减排需求,氢能受到广泛重视,利用可再生能源进行电解水制氢是目前众多氢气来源方案中碳排放较低的工艺。电解水技术主要由阴极氢析出反应(HER)和阳极氧析出反应(OER)组成。海水占地球水资源总量的96.5%,电解海水产氢将会大大降低传统电解水的成本。但是,海水电解的主要瓶颈在于海水中丰富的氯离子会沉积在阴极表面,抑制氢气的产生。

为了发展海水电解技术,必须开发低成本、高活性且耐氯腐蚀的电催化剂。由于具有良好的抗氯腐蚀性和丰富的电解水活性位点,过渡金属磷化物在盐水电解中表现出潜在的应用价值,并且双金属磷化物因不同金属原子之间的协同和电子耦合机制有助于进一步改善其催化活性。通过构建异质界面还可以进一步增强催化性能,但是精准合成富含界面位点的双金属磷化物并实现盐水电解仍然是一个巨大的挑战。

鉴于此,华中科技大学张建副教授和王得丽教授及其团队通过原位刻蚀和磷化的方法,构建了异质双金属Ni2P-FeP/泡沫铁磷化物,金属和P位点的共存有助于调控界面电子结构,从而提高碱性电解质和碱性盐水电解质中的HER电催化活性,并可以作为阴极催化剂,实现高性能电解盐水。这项工作为低成本碱性盐水电解提供了抗氯腐蚀的高性能电催化剂,并为设计异质双金属磷化物提供了新的思路。相关成果在线发表于《纳米研究(英文版)》(Nano Research)。

据悉,《纳米研究(英文版)》(Nano Research)于2008年7月创刊,由清华大学和中国化学会联合主办,主要发表纳米研究领域世界一流原创科研论文和综述论文。其致力于建设国际一流的期刊网络传播系统,打造向世界展现中国纳米研究发展水平和学术特色、促进中外纳米学科学术交流的平台,为中国纳米领域工作者提高国际影响力提供渠道。该刊于2010年1月被SCI-E收录,经过10余年发展,已成为全球纳米领域具有重要影响力的学术期刊之一,2021年度影响因子为历史最高10.269,继续保持在四个学科分类中处于Q1区。该刊曾获得中国出版政府奖期刊奖、中国百强科技期刊、中国高校精品科技期刊奖等多项国家和省部级奖项。

责任编辑:何宝霞    

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