李 明，郭志岩，杜芳林

(青岛科技大学 材料科学与工程学院,山东 青岛 266042)

H2作为一种可持续发展、清洁无污染的含能体能源一直被人们所关注[1]。电解水制氢技术由于环保无污染,工艺简单一直被摸索探究[2]。Pt族催化剂被认为是最为优秀的析氢催化剂,但是其成本及储量问题无法实现工业上的大规模生产[3-4]。

近年来,过渡金属磷化物(TMPs)受到研究学者广泛关注[5]。尤其是Co基磷化物,金属Co与P的电负性在原子比上存有适当差异,使得Co基磷化物可以表现出更好的导电性。Co具有接近中性的氢吸附能(与Pt相近),Co基磷化物具有金属特性,有利于加速电荷转移和吉布斯自由能改变。ZOU等[6]通过在惰性气氛中对均匀混合的尿素、磷酸氢二胺和醋酸钴进行简单的一步热处理生成CoP＠NC。该材料表现出良好的电催化性能,电流密度为10 m A·cm－2时,过电位为170 m V,且具有较低的Tafel斜率和良好的稳定性。催化材料的电化学活性不仅与内在晶体结构有密切关系,还与其形貌、导电性能等相关。金属有机骨架材料(MOFs)具有多孔性,可以提高活性位点暴露程度和电子/质量转移,其中有机连接剂可以作为N掺杂来源,有利于最大限度提高碳基体导电性,增强介质稳定性[7]。HU等[8]设计了一种经济高效并超细的CoPS纳米粒子电解水催化剂。电催化剂通过MOFs和市售炭黑(Vulcan XC-72)被封装在N、P、S中。掺杂的多孔碳用作前体(Co-MOF＠XC-72),将其用红磷和硫粉处理后生成具有优异电催化性能和稳定性的CoPS＠NPS-C。炭黑因其高介孔分布,电性能良好,低成本和高可用性而被广泛用于电化学。……