铜纳米片表面磷化铜三角纳米柱的构筑及其电催化分解水研究（英文）

作者：党蕊^*; 徐秀凤; 谢蒙蒙

来源：Journal of Central South University (English Edition), 2022, 29(12): 3870-3883.

• Cu@Cu3P
• 电催化
• 析氢反应
• 析氧反应

开发能够取代贵金属的高效、廉价、稳定的非贵金属催化剂，对于推动电催化水裂解析氢、析氧技术的发展具有重要意义。本文以铜纳米片为模板和导电基底，H2O2为氧源，NaOH为pH调节剂，通过原位氧化的方法在Cu纳米片表面构筑三角柱状结构的Cu@CuO；再对Cu@CuO进行低温磷化，获得三角纳米柱状Cu@Cu3P。实验结果表明，磷化温度在调节Cu@Cu3P纳米柱阵列的形貌、组成及活性位点数量方面具有显著效果。当磷化温度为280℃时，可获得形貌均一、活性高的纳米三角柱状阵列结构材料(Cu@Cu3P-280)。Cu@Cu3P-280电极在0.5 mol/L H2SO4电解质中表现出良好的析氢催化活性，在电流密度为10 m A/cm2时，其过电位为252 mV，催化14 h后，电流密度仍可达初始值的72%。Cu@Cu3P-280电极在1 mol/L KOH电解质中也展现出优异的催化析氧活性，当电流密度为10 m A/cm2时，其过电位仅为200 mV，催化12 h后，电流密度保持初始值的93%。此研究为可持续、低价、双功能电催化材料的定向设计与制备提供理论基础。