界面工程是一种前景广阔的得到高效、稳定非贵金属基电催化剂的方法，但是其仍有较大难度。有鉴于此，天津工业大学Jiqing Jiao、中国石油大学（华东）Yuan Pan、清华大学Chen Chen, Dingsheng Wang等报道了一种核壳结构Co@Co-P纳米颗粒催化剂组装在N，P-共掺杂碳纳米管中的复合结构材料，该材料通过热解-氧化-磷化方法合成。在该催化剂结构中，Co纳米粒子的表面上会包裹一层Co-P从而形成异质结界面，并组装在N，P共掺杂碳纳米管中，碳纳米管起到保护Co免于腐蚀的作用，并且能够在Co-P磷化钴上实现快速高效电子转移，作为一种双功能催化剂，其同时能够进行HER、OER催化反应，展现出非常高的全分解水性能，并且在长期工作过程中不会发生性能衰减。

本文要点：

（1）

催化剂合成方法。首先合成ZIF-67，随后将ZIF-67和三聚氰胺混合在乙醇中超声分散、离心、收集干燥。随后在N₂气氛中700 ℃中煅烧3 h，得到Co@碳管（Co@CNT）。将Co@CNT在180 ℃空气气氛中煅烧1 h，得到Co部分氧化的Co@Co-O@CNT。

将NaH₂PO₂放置于气流上端，Co@CNT催化剂至于气流下端随后在Ar气氛中300 ℃中煅烧2 h，得到Co@CoP@N,P-CNT。

（2）

密度泛函理论DFT计算结果显示，Co/Co₂P异质结能够降低ΔG_H*（氢吸附能）、ΔG_B（水分解能），并且电子结构中的d带中心会上移。该研究实现了高活性、稳定的全分解水电催化剂，并为异质结界面工程提供了有效方案。

参考文献

Jiqing Jiao, Wenjuan Yang, Yuan Pan, Chao Zhang, Shoujie Liu, Chen Chen, Dingsheng Wang

Interface Engineering of Partially Phosphidated Co@Co–P@NPCNTs for Highly Enhanced Electrochemical Overall Water Splitting, Small 2020

DOI: 10.1002/smll.202002124

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202002124