刘彬&杨鸿斌&胡芳馨AM:半导体-金属异质界面电荷转移,调治氢吸附以完成高效析氢催化

  • A+

设计分解高效波动的析氢反响(HER)电催化剂对完成氢经济具有紧张意义。调解电催化剂的电子布局关于取得最佳HER活性至关紧张,而界面工程可以诱导异质布局界面中的电子转移,从而优化HER动力学。

基于此,新加坡南洋理工大学刘彬苏州科技大学杨鸿斌胡芳馨等接纳一步热解法,在N,P共掺杂石墨烯中制备了具有半导体-金属异质界面的超细RhP2/Rh纳米粒子(RhP2/>###)。

1

2

在0.5 M H2SO4、1.0 M磷酸盐缓冲液(PBS)和1.0 M KOH中,电流密度为10 mA cm-2时,RhP2/>###的HER过电位辨别为9 mV、31 mV和21.3 mV;研讨职员使用RhP2/>###作为阴极和阳极组装了一个肼剖析电池,在1.0 M KOH+0.1 M N2H4混淆电解质中,RhP2/>###催化剂仅必要3.1和26.4 mV的过电位就能到达10和50 mA cm-2的电流密度,而且一连运转24小时后功能仅细微降落。

3

5

电凯发表征和第一性原理密度泛函实际(DFT)盘算标明,RhP2/Rh异质界面诱导了金属Rh向半导体RhP2的电子转移,增长了RhP2中铑原子的电子密度,削弱了RhP2对氢的吸附,从而减速了HER动力学。别的,界面电子转移在中性和碱性情况中激活了RhP2的Rh和P的双位点协同效应(强共价d-p杂化),从而促进了界面水分子的重组,加速了HER动力学。

Modulating Hydrogen Adsorption via Charge Transfer at Semiconductor-Metal Heterointerface for Highly Efficient Hydrogen Evolution Catalysis. Advanced Materials, 2022. DOI: 10.1002/adma.202207114



weinxin
我的微信
存眷我理解更多内容

宣布批评

现在批评: