生长有无定型FexP包覆的Fe2N纳米颗粒的还原氧化石墨烯复合材料应用于高效的电催化析氢反应
氢能被认为是一种目前极有前景的清洁能源,而电化学析氢反应(HER)是获取氢能源非常重要的途径之一。然而,尽管传统的铂基催化剂性能优异,其稀少的储量和高昂的价格限制了其商业化。因此,设计开发具有高效析氢性能、原料储量丰富的非贵金属催化剂成为必然。黑龙江大学无机功能与材料重点实验室付宏刚课题组对生长有无定型FexP包覆的Fe2N纳米颗粒的还原氧化石墨烯复合材料的电催化析氢性能进入了深入的研究,相关的研究成果发表在2018年8月2日的《Small》上。
该研究组采用简单的低温磷化方法制备了生长有无定型磷化铁包覆的氮化铁纳米颗粒的还原氧化石墨烯复合材料(P-Fe2N-rGO),在研究工作中,北京同步辐射装置和上海光源帮助该研究组证实了无定型的FexP层存在。磷化铁层的存在既提高氮化铁材料在酸性电解液中的稳定性,也为材料提供了更多的催化活性位点,功函和理论计算结果都证实该材料具有类铂的结构以及电化学析氢反应催化特性。将其作为电化学析氢反应的催化剂,该材料在酸性条件下具有较低的过电势和塔菲尔斜率,并且具有优异的循环稳定性,有希望成为替代贵金属的析氢反应催化剂。
发表文章:
Peng Yu, Lei Wang*, Ying Xie, Chungui Tian, Fanfei Sun, Jingyuan Ma, Miaomiao Tong, Wei Zhou, Jinghong Li, Honggang Fu*, High-Efficient, Stable Electrocatalytic Hydrogen Evolution in Acid Media by Amorphous FexP Coating Fe2N Supported on Reduced Graphene Oxide, Small, 2018, 14, 1801717.