张 晓， 黄剑锋， 冯亮亮， 曹丽云

(陕西科技大学 材料科学与工程学院 功能材料湿化学合成及技术国际科技合作基地 西安市陶瓷材料绿色制造重点实验室, 陕西 西安 710021)

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近年来，研究人员一直在寻找各种非贵金属催化剂来取代贵金属催化剂，如过渡金属基磷化物[14,15]、碳化物[16,17]、硫化物[18,19]、氮化物[20,21]、氧化物/氢氧化物[22,23]等.其中，铁基电催化剂表现出了优异的电催化性能.铁是地球上最丰富的元素之一，并且具有成本低、环境友好等优点[24].在这其中，磷化亚铁(Fe2P)具有较高的催化活性，结构和组成可控，并且因为P原子电负性大，能够吸引金属原子的电子，形成负电中心，可以促进OH基团和H原子的吸附，进而表现出优异的HER催化性能[25].但Fe2P在OER中容易被氧化，不能保持良好的OER活性和稳定性[26].通常采用与碳结合以改善材料性能.碳包覆结构不仅可以保护其中粒子免受电解液的侵蚀，还可以提高样品电导率和表面积[27].另外，碳化铁(Fe3C)具有抗腐蚀能力强、较高的抗氧化性、稳定性高、表面积大、活性高、吸附能力强和抗毒化性能好等优点，展现出好的OER催化性能[28].所以，设计和开发一种用于碱性介质中具有HER和OER双功能的Fe2P/Fe3C@C复合材料电催化剂是非常可取的.

在本工作中，通过简单一步固相烧结法合成Fe2P/Fe3C@C双功能电催化剂.电催化测试表明，800 ℃时，Fe2P/Fe3C@C催化剂在碱性电解液中析氢反应和析氧反应的仅需179 mV和245 mV的过电势分别就可达到10 mA/cm2的电流密度，且分别能保持100 h和50 h的稳定性.本研究证实了一……