MXene负载CoP纳米棒高效电催化分解水制氢

作者：万成凤; 李志达; 张春月; 路璐^*

来源：化工进展, 2023, 1-9.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0789

• 电化学
• 催化作用
• 制氢
• 催化剂载体
• 磷化钴

过渡金属磷化物在电催化分解水制氢方面具备巨大的潜力，结合MXene优异的导电性能和过渡金属磷化物高效的催化性能，有望大幅提升电解水效能。本研究通过熔盐刻蚀、水热、原位磷化的方法合成了一种在MXene材料Ti2C上生长的CoP纳米棒(CoP NRs/Ti2C)。在碱性条件下(1mol/L KOH)，反应电流密度为10mA/cm2时，CoP NRs/Ti2C催化析氢反应(hydrogen evolution reaction，HER)和析氧反应(oxygen evolution reaction，OER)所需的过电位分别为105mV和320mV，远低于CoP纳米棒(157mV和350mV)，且在HER和OER过程中具有更小的Tafel斜率(63.4mV/dec和54.6mV/dec)。在全解水过程中，CoP NRs/Ti2C达到电流密度10mA/cm2时所需的外加电压仅为1.62V。综上，本文提供了一种高性能全解水电催化剂CoP NRs/Ti2C，为促进过渡金属磷化物取代贵金属提供了一种新的策略。

• 单位
  哈尔滨工业大学; 城市水资源与水环境国家重点实验室; 哈尔滨工业大学（深圳）; 土木与环境工程学院