能源是现代社会发展不可缺少的组成部分。纳米结构过渡金属磷化物（TMPs）在化石燃料的清洁生产、可再生能源的生产以及储能技术等领域具有广泛而高效的催化作用。

近日，天津大学张兵教授综述了近年来纳米结构过渡金属磷化物的合成及其能源应用研究进展。

文章要点

1）传统的合成TMPs的工艺不管是对含有金属粉末和元素磷的混合物进行剧烈的球磨，还是在500 °C以上的H₂存在下对金属磷酸盐进行程序升温还原(TPR)，都只能获得少量的TMPs。在过去的十年里，人们开发了许多策略来制备尺寸和形貌可控的纳米结构TMPS。根据磷源的不同，将主流策略分为四类，包括：有机磷源，无机次磷酸盐和正磷酸盐，元素磷以及其他磷源。

2）作者详细讨论了TMPs作为高效催化剂的各种应用，特别是TMPs催化机理。首先总结TMPs在加氢反应的研究进展，包括加氢脱硫、加氢脱氮和加氢氧化，以及水-气变换反应。进一步指出TMPs是一种高效的析氢、析氧、有机电合成和CO₂还原的电催化剂。在光催化部分，总结了TMPs作为光催化水分解和CO₂还原的催化剂或助催化剂。在储能领域，总结了TMPs在锂离子电池、钠离子电池、锂硫电池和锂氧电池电极材料、超级电容器以及氨硼烷的水解等应用的研究进展。

3）最后，对目前TMPs研究仍然面临的挑战和未来发展提出了个人见解。

Yanmei Shi, et al, Recent advances in nanostructured transition metal phosphides: synthesis and energy-related applications, Energy Environ. Sci., 2020

DOI: 10.1039/D0EE02577A

https://doi.org/10.1039/D0EE02577A