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。化石能源的日益減少和環(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。目前電解水技術面臨的最大障礙是尋找廉價高效的催化劑?；诖?，非貴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。二維納米片結構一方面增大了MoP2的比表面積，暴露出更多的催化活性位點。另一方面，該結構也有利于電子傳輸，增強反應動力學。電化學測試結果顯示: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