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在电催化析氢反应中性能显着增强的Co2P/CoP异质结构:合成和电子再分布机制
Nano Research ( IF 9.5 ) Pub Date : 2023-10-31 , DOI: 10.1007/s12274-023-6228-3 Baoshan Liu , Boan Zhong , Feng Li , Jing Liu , Liping Zhao , Peng Zhang , Lian Gao
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更新日期:2023-10-31
Nano Research ( IF 9.5 ) Pub Date : 2023-10-31 , DOI: 10.1007/s12274-023-6228-3 Baoshan Liu , Boan Zhong , Feng Li , Jing Liu , Liping Zhao , Peng Zhang , Lian Gao
通常构建异质结构来调节两种催化剂的电子态,从而在碱性析氢反应(HER)中实现高性能。人们已经提出了异质结构催化剂的各种机制,但有待进一步批准。在此,成功制备了由Co 2 P和CoP组成的异质结构,其HER催化活性相对于端元显着增强。紫外光电子能谱(UPS)和X射线光电子能谱(XPS)揭示了电子从CoP到Co 2 P的自驱动转移以及电子在Co 2 P中P位上的积累的有效促进,这是由于Co 2 P/CoP 界面中内置电场的强电子耦合。原位电化学阻抗谱(EIS)和毒物实验证实了H*中间体在电负性P位点上耗尽的Heyrovsky步骤以及金属和P对Co 2 P /CoP反应性的贡献。密度泛函理论(DFT)计算表明,异质结界面的电子结构显着地将Co 2 P/CoP中P位的氢吸附自由能(ΔG H * ads )减弱至接近零。我们还提出了一种异质结构的电子重新分布策略,可激活多路径机制并产生更多活性位点。该工作机制有望进一步扩展到其他过渡金属化合物,以实现高效的 HER 活性。
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