开发地球资源丰富、高效的光电解水电催化剂是实现高效太阳能氢能转化的关键。近日，维克森林大学Scott M. Geyer及哈尔滨工业大学Yejun Qiu等多团队合作，采用热注射法制备了富磷胶体二磷化钴纳米晶(CoP₂ NCs)。实验发现，CoP₂ NCs在酸性溶液中具有和Pt相当的析氢反应(HER)电催化活性，过电位为39 mV电流密度即可达到10mA cm⁻², Tafel斜率极低，为32 mV dec^-1。DFT计算表明，高的P含量在物理上分离Co原子，防止H与多个Co原子过度结合，同时稳定H吸附到单个Co原子上。作者进一步组装由底部p-Si光吸收器、原子层沉积Al-ZnO钝化层和CoP₂助催化剂组成的金属-绝缘体-半导体光电化学装置，进一步证明了CoP₂ NCs的催化性能。p-Si/AZO/TiO₂/CoP₂光电阴极在0 V时的光电流密度为16.7 mA cm^-2，输出光电压为0.54 V（相对于RHE）。

Hui Li, Yejun Qiu,* Scott M. Geyer*, et al. Phosphorus-Rich Colloidal Cobalt Diphosphide (CoP₂) Nanocrystals for Electrochemical and Photoelectrochemical Hydrogen Evolution. Adv. Mater. 2019,

DOI: 10.1002/adma.201900813

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201900813