磷化钴材料在电化学能源领域的研究进展
2021-04-20赵鹬周飞张伟伟李宁李世友李贵贤
化工进展 2021年4期
赵鹬,周飞,张伟伟,李宁,李世友,李贵贤
(兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州730050)
过渡金属磷化物兼具金属的电子性质和陶瓷的物理特性,不仅有较高的化学稳定性和热稳定性,同时还是热和电的良导体[1]。一方面,过渡金属磷化物表面能可逆地吸附/解吸氢,促进加氢过程;另一方面,过渡金属磷化物具有缺陷和变形的晶体结构可以很好地插入Li+和Na+等离子,从而可成为优异的电极材料[2]。过渡金属磷化物已被广泛用于众多的绿色能源领域,主要包括:①传统能源精制处理的新型催化剂,如对馏分油中的噻吩类和含氮杂环化合物进行加氢处理,以去除硫、氮等易产生有害物质的元素,合成清洁能源[3-4];②生物油的优化催化剂,如木质纤维素等生物质快速热解能产生大量可再生的生物油,然而生物油中含氧化合物含量较高,导致产物本身性能不理想(黏度大、腐蚀性强、产热低等),利用磷化物催化加氢脱氧是极有前景的优化方法之一[5-6];③更高效的电化学能源的电极材料或催化剂,在锂/钠离子电池、燃料电池、超级电容器、水解制氢等领域发挥优异的作用[7-8]。作为过渡金属磷化物家族重要的一员,磷化钴材料同样备受关注。早在20世纪80年代,Nozaki等[9]便通过程序升温还原制备了负载在Al2O3上的Co2P,并将其用于1,3-丁二烯加氢。其后一段时间磷化钴大多作为加氢催化剂进行研究。在对加氢性能的深入研究中,研究者发现磷化钴对噻吩加氢脱硫(HDS)的活性非常高……
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