设计和合成高效、稳定的析氢电催化剂对实现氢经济具有重要意义。调整电催化剂的电子结构对于实现最佳的HER活性至关重要,并且界面工程是在异质结构界面中诱导电子转移以优化HER动力学的有效策略。
基于此,苏州科技大学Hong Bin Yang,Fangxin Hu,南洋理工大学Bin Liu发展了一种简单的一步热解法来制备超细的RhP2/Rh纳米粒子,其具有良好定义的异质界面嵌入N,P共掺杂的石墨烯(RhP2/Rh@NPG)中。
文章要点
1)研究人员假设,界面电子从金属Rh转移到半导体RhP2将增加RhP2中Rh原子的电子密度,并优化RhP2的HBE。
2)此外,RhP2/Rh@NPG中的电荷再分布进一步激活了Rh和P原子的强共价d-p杂化,有效地促进了水分子在中性和碱性环境中的解离,使RhP2/Rh@NPG在所有pH条件下都是一种优秀的HER电催化剂,优于大多数已报道的最先进的HER电催化剂。
3)为了研究其在碱性环境中的实际应用潜力,研究人员制备了一种以RhP2/Rh@NPG为HER阴极和阳极的电化学电池,用于联氨氧化反应(HzOR)。
参考文献
Yuhang Liu, et al, Modulating Hydrogen Adsorption via Charge Transfer at Semiconductor-Metal Heterointerface for Highly Efficient Hydrogen Evolution Catalysis, Adv. Mater. 2022
DOI: 10.1002/adma.202207114
https://doi.org/10.1002/adma.202207114