人们通过开发廉价、高效、稳定的催化剂希望实现大规模分解水生成氢气（HER）反应。过渡金属磷化物具有较高的导电性、并且酸性条件中具有较好的吸附能，但是磷化物在分解水过程中稳定性较差。此外碱性条件中的反应过程十分复杂，催化剂需要更好的设计才能符合Volmer过程。伦敦大学学院何冠杰、上海工程技术大学、林肯大学、东华大学

等报道了一种单斜晶相β-CoMoO₄分解水催化剂，具有稳定、高效、廉价的优势，展现了较高的分解水性能。

本文要点：

（1）材料合成方法。泡沫Ni和Co(NO₃)₂·6H₂O，Na₂MoO₄·2H₂O在120 ℃中水热反应12 h，在泡沫Ni上负载了CoMoO₄·xH₂O，随后分别在350 ℃中煅烧1 h，加入NaH₂PO₂继续（生成PH₃）加热（300~500 ℃）还原1 h，得到Ni Foam/P-CoMoO₄复合材料。XRD结果显示，CoMoO₄为β单斜晶相。XPS结果显示P的化学环境，在不同煅烧处理过程中P的化学环境不同，在300 ℃煅烧过程的材料中未发现P掺杂，在500 ℃煅烧后的材料中发现P以P⁵⁺的PO₄^3-形式存在，同时会以P^3-的CoP形式存在（XRD结果显示了CoP的峰）。350 ℃煅烧的样品有最好的催化性能。

（2）电化学HER性能。Ni Foam/P-CoMoO₄在碱性体系中的HER反应中过电势为94 mV（10 mA cm^-2），197 mV（100 mA cm^-2）。原位红外测试结果显示，在-0.05~-0.3 V的电压中分别测试10 min后材料工作状态中的红外吸收，结果显示对应于O-H弯曲和O-H伸缩振动的1631 cm^-1的峰、3240cm^-1的峰在电压增加时，峰强度增加。在1110cm^-1，1232cm^-1处的对应于P-O振动信号增强，P通过掺杂作用分布在原本的Mo位点，实现了提高催化位点活性的作用。分布于界面上氧物种的电子空穴和Co³⁺-OH^-协同作用，是催化反应中的活性位点。

参考文献

Siyu Zhao; Jasper Berry‐Gair; Wenyao Li; Guoqiang Guan; Manni Yang; Jianwei Li; Feili Lai; Furio Corà; Katherine Holt; Dan J. L. Brett; Guanjie He*; Ivan P. Parkin

The Role of Phosphate Group in Doped Cobalt Molybdate: Improved Electrocatalytic Hydrogen Evolution Performance，Adv. Sci. 2020,

DOI：10.1002/advs.201903674

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201903674