電解水制氫是一種理想的制氫方法。然而，電解水能耗高，與化石燃料制氫相比缺乏競爭力。開發(fā)一種高效率的電解水催化劑是減少總能耗、提高效率的關(guān)鍵。中國石油大學(xué)（華東）材料學(xué)院的一個(gè)研究組構(gòu)建了多維核殼結(jié)構(gòu)的Ni/NiCoP異質(zhì)結(jié)并將其應(yīng)用于電催化全解水的研究，深入研究了其結(jié)構(gòu)與性能的構(gòu)效關(guān)系，研究成果于2019年12月15日發(fā)表在《Applied Catalysis B: Environmental》上。 

　　非貴金屬Ni具有與貴金屬Pt相近的適中氫吸附強(qiáng)度，而塊體的體相Ni并不是析氫反應(yīng)（HER）和析氧反應(yīng)（OER）的理想電催化劑，特別是在酸性環(huán)境中Ni易溶解不穩(wěn)定，引入非金屬P可以有效阻止Ni 的腐蝕。研究組采用CoP納米粒子作為晶種，經(jīng)模板轉(zhuǎn)化，合成了多維度Ni/NiCoP核殼異質(zhì)結(jié)構(gòu)全解水催化劑。在這種特殊的結(jié)構(gòu)中，Ni的納米顆粒被純相NiCoP包裹起來并串成一維的線狀結(jié)構(gòu)，不僅最大程度地發(fā)揮了金屬Ni和雙金屬TMPs催化劑的優(yōu)勢(shì)，避免了兩者的劣勢(shì)（Ni高導(dǎo)電性、較高活性但在酸性電解液中易腐蝕不穩(wěn)定；雙金屬TMPs活性、穩(wěn)定性較高，但是導(dǎo)電性受限），從而達(dá)到催化劑的活性和穩(wěn)定性同步提高的目的。 

　　利用北京同步輻射裝置（BSRF）1W1B-XAFS實(shí)驗(yàn)站獲取的X射線吸收光譜解析，他們發(fā)現(xiàn)這種多維的納米異質(zhì)結(jié)催化劑中存在由Ni核向雙金屬NiCoP的強(qiáng)電子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生了特殊的電子結(jié)構(gòu)效應(yīng)。而這種強(qiáng)的電子結(jié)構(gòu)效應(yīng)有力地促進(jìn)了電解水反應(yīng)。 

　　發(fā)表文章： 

　　Yan Lin, Yuan Pan*, Shoujie Liu, Kaian Sun, Yuansheng Cheng, Ming Liu, Zhaojie Wang, Xiyou Li, Jun Zhang*, Construction of multi-dimensional core/shell Ni/NiCoP nano-heterojunction for efficient electrocatalytic water splitting,Applied Catalysis B: Environmental,Volume 259, 2019, 118039.