为开发绿色、可靠、可持续的能源，氢气作为燃料电池和可再生能源储存的清洁能源受到了强烈关注。目前，水电解是大规模、高纯度制氢的最有前途的手段之一。而催化剂多为铂（Pt）基材料和钌/铱（Ru/Ir）氧化物等贵金属氧化物，但因其天然丰度低、成本高而无法大规模应用。近日，博彩网站推荐 陈光良课题组根据多年来研究的积累，针对过渡金属磷化物(TMPs)的催化活性和性能做了大量系统性研究，近期获得了一系列重大突破和研究成果，陆续在Applied Catalysis B: Environmental杂志、Nano Energy、Chemical Engineering Journal等国际能源方向知名期刊中发表了多篇学术论文，提出了合理设计高性能金属基析氢电催化剂的方法，为实现低成本、高产析氢工业化提出了可能。

2022年6月，在Applied Catalysis B: Environmental杂志上发表了题为《Multiphase nanosheet-nanowire cerium oxide and nickel-cobalt phosphide for highly-efficient electrocatalytic overall water splitting》的文章，提出了一种新水热合成和低温磷酸化方法，在Ni-Co泡沫材料上原位设计了一种由氧化铈和磷化镍钴化合物(CeO₂-NiCoP_x)组成的杂化纳米线-纳米片结构作为裂解水的催化剂，在10 mA cm^-2(j₁₀)电流密度下，对HER和OER的过电位分别为39 mV和260 mV。 同时，CeO₂-NiCoP_x的纳米结构在100 mAcm^-2(j₁₀₀) 大电流密度下经长时间电催化(100h)测试后仍能保留。当CeO₂-NiCoP_x/NCF同时作为HER电极和OER电极时，可获得1.49V的电位，具有良好的耐久性。理论模拟和原位拉曼光谱表明，CeO₂-NiCoP_x/NCF催化剂中的Co原子和Ni原子可能分别作为HER和OER过程的关键反应中心。本研究为纳米级过渡金属化合物结构的多相和原位界面工程提供了一个新构建方案，不仅可以用于高效的全解水，而且还可以用于能源和环境应用的其他先进材料的开发。

论文链接：//doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.121678

同月，在期刊Chemical Engineering Journal上发表了《High-performance CoNb phosphide water splitting electrocatalyst onplasma-defect-engineered carbon cloth》的文章，受二硫化铌在高电流密度下优异的HER性能启发，本课题组在碳布(CC)表面设计了一种独特的鼓状双金属磷化铌(CoP₃-Nb₂P)。采用介质阻挡放电(DBD)大气压等离子体对CC基片进行表面缺陷处理，进一步通过简单的水热和磷化工艺制备出CoP₃-Nb₂P/PCC，其在碱性条件下(pH14)具有优异的催化析氢性能。在碱性电解质中，分别需要111、317和375毫伏的低过电位来产生j₁₀、j₅₀₀和j₁₀₀₀的HER电流密度。重要的是，在较高电流密度区(>j₂₀₂), HER的性能甚至超过了商用Pt/C催化剂。同时，CoP₃-Nb₂P/PCC催化剂具有良好的电催化稳定性，在恒定电流密度j₁₀和j₁₀₀作用50 h时，催化剂的I-t电流曲线波动较小。本工作为合理设计和合成用于水电解或其他可再生能源和环境领域的高性能碳基过渡金属基电催化剂提供了一种有效设计方案。

论文链接：//doi.org/10.1016/j.cej.2022.137419

2022年2月在期刊Nano Energy发表一文题目为《Compositional and crystallographic design of Ni-Co phosphide heterointerfaced nanowires for high-rate, stable hydrogen generation at industry-relevant electrolysis current densities》。本工作通过合理的原子化设计，在Ni-Co泡沫合金(NCF)中靶向合成非常稳定的Ni₅P₄-Co₂P纳米线析氢催化剂。纳米线芯主要由Co₂P组成，纳米线外层由Co₂P、Ni₅P₄和Co₃O₄组成。需要支出的是在CO₂P和Ni₅P₄相中都获得了占主导地位的高指数(303)晶面，从根本上提高Ni-Co磷化物的催化活性。NCF表面形成的Ni₅P₄-Co₂P纳米线阵列由于其独特的物理化学结构和合金效应，在碱性介质中表现出良好的HER活性和结构稳定性，其传递j₁₀₀₀的过电位仅为267 mV，超过了已报道的贵金属Pt/C、Pt/C/NCF等电催化剂。另外，Ni₅P₄-Co₂P/NCF电极在j₂₅₀的高电流密度下工作100h，仍具有较高催化活性，电催化可持续性强。本工作为在工业相关电流密度下合理设计高性能金属基析氢电催化剂提供了一种新的低成本、简单易行的方法。

论文链接：//doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.106989

2022年6月，在Journal of Materials Chemistry A上发表了一篇名为《High-efficiency oxygen evolution catalyzed by Sn–Co–Ni phosphide with oriented crystal phases》的文章。本文采用电沉积技术在泡沫镍钴表面涂覆Sn层，并通过简单的磷化步骤同时形成Sn-Co-Ni三金属多相磷化物(SnPi@CoP-Ni₅P₄/NCF)。 合成的SnPi@CoP-Ni₅P₄/NCF具有良好的OER电催化性能，在1.0 M KOH中，电流密度分别为j₁₀和j₆₀₀ 时过电位分别为180和364 mV，并且表现出超稳定OER特性，在50小时的I-t试验中衰减率只有2.1%。理论模拟表明，三金属磷化物具有协同作用，而SnPi@CoP-Ni₅P₄取向晶相使电子重新分布，降低了H₂O的吸附能和解离能垒。原位Raman结果表明，反应过程中形成的磷酸盐物种能够扭曲具有开放配位点的SnPi@CoP-Ni₅P₄几何构型，有助于吸附水分子，并能选择性地提高OER活性。在碱性介质中形成的NiOOH和CoOOH是OER的活性中间体。

论文链接：//doi.org/10.1039/d2ta03181g

人物名片：

陈光良，现为博彩网站推荐-中国博彩平台排名 教授。2007年6月毕业于中国科学院物理研究所，获得理学博士，Research in Paris 学者(2010)。主要从事的研究方向是利用低温等离子体原位构建微纳过渡金属析氢析氧催化材料，已发表SCI科技论文60多篇，其中SCI一区论文26篇，影响因子大于10的有18篇，高被引论文2篇，H指数22，授权发明专利6项，主持国家和省级项目多项，参与国家自然科学基金重点一项和面上基金4项。