复旦大学多名学者联合发文：NiCo2S4−xPx纳米线阵列的构建，用于在酸性和碱性介质中进行高效的析氢反应
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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New Journal of Chemistry
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Construction of NiCo<sub>2</sub>S<sub>4−x</sub>P<sub>x</sub> nanowire arrays for efficient hydrogen evolution reactions in both acidic and alkaline media
Liu G.; Feng Y.; Yang Y.; Wang Y.; Liu H.; Li C.; Ye M.; Shen J.
Published：2024-01-01
DOI：10.1039/d4nj00361f
研究背景
在当今社会，水资源日益短缺，环境问题也备受关注。电解水制氢是一项重要的技术，但高效低成本的电催化剂一直是制约其发展的关键。针对这一问题，一项新研究在《New Journal of Chemistry》上发表了题为“Construction of NiCo<sub>2</sub>S<sub>4−x</sub>P<sub>x</sub> nanowire arrays for efficient hydrogen evolution reactions in both acidic and alkaline media”的论文，为解决水电解中氢气生成反应（HER）的高效催化提供了新思路。
研究内容
这项研究通过在碳纤维纸上构建磷掺杂的NiCo<sub>2</sub>S<sub>4</sub>纳米线阵列（NiCo<sub>2</sub>S<sub>4−x</sub>P<sub>x</sub>/CFP），作为HER的电催化剂，成功降低了在酸性和碱性介质中的HER过电位。研究发现，相比于未掺杂磷的NiCo<sub>2</sub>S<sub>4</sub>纳米线阵列（NiCo<sub>2</sub>S<sub>4</sub>/CFP），掺杂磷的NiCo<sub>2</sub>S<sub>4−x</sub>P<sub>x</sub>/CFP在10 mA cm<sup>−2</sup>的阴极电流密度下，其在酸性和碱性介质中的HER过电位分别为80 mV和132 mV，表现出更优异的性能。此外，NiCo<sub>2</sub>S<sub>4−x</sub>P<sub>x</sub>/CFP在酸性和碱性介质中表现出出色的HER稳定性，可持续工作20小时。
研究意义
通过本研究，我们发现磷掺杂不仅可以优化催化剂表面的氢吸附能力，还可以增强对催化剂表面水分子的结合能力，从而提高了整体HER性能。这项研究为开发高效三元金属硫化物催化剂提供了新思路，为未来水电解制氢技术的发展贡献了重要的启示。
希望这篇文章能够帮助你更好地了解这一研究的重要性和价值。
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