過渡金屬磷化物納米片的制備及電解水性能研究.pdf

1、當今社會人類面臨的最大的挑戰(zhàn)是環(huán)境和能源問題?；茉吹娜找鏈p少和環(huán)境污染問題的日益加重使建立完善的可再生體系成為重中之重。電解水產(chǎn)氫和產(chǎn)氧是能源轉(zhuǎn)化和能源存儲的重要途徑。目前電解水技術(shù)面臨的最大障礙是尋找廉價高效的催化劑?；诖耍琴F金屬基催化材料成為當前研究的熱門。其中過渡金屬磷化物由于其良好的導(dǎo)電性以及在酸性及堿性溶液中的穩(wěn)定性使其在電催化水分解領(lǐng)域具有很大的潛能。本文以過渡金屬磷化物納米片為研究對象，研究內(nèi)容主要分為以下兩個部分

2、:
　　(1)分別以MoO3納米片和紅磷為金屬前驅(qū)體和磷源，采用高溫固相法成功合成MoP2納米片。二維納米片結(jié)構(gòu)一方面增大了MoP2的比表面積，暴露出更多的催化活性位點。另一方面，該結(jié)構(gòu)也有利于電子傳輸，增強反應(yīng)動力學(xué)。電化學(xué)測試結(jié)果顯示:相比體相MoP2，二維MoP2納米片具有更好的析氫活性和電化學(xué)穩(wěn)定性。在10mA cm-2的電流密度下，二維MoP2納米片比體相MoP2的過電位值低約78mV。我們進一步研究了不同尺寸二維MoP

3、2納米片的HER性能，并發(fā)現(xiàn):隨著納米片橫向尺寸變小、厚度變薄，HER性能呈現(xiàn)出較為規(guī)律的增強趨勢。原因可能是隨納米片厚度減小，暴露出更多的活性位點。
　　(2)分別以NiCo2O4納米片和偏磷酸鈉為前驅(qū)體和磷源，通過一定溫度下氣固反應(yīng)合成雙金屬磷化物NiCo2P2.5納米片。與體相NiCo2P2.5相比，NiCo2P2.5納米片具有更突出的HER及OER催化活性，HER和OER的過電位分別比體相NiCo2P2.5低30mV和70