采用簡單的一鍋法制備了血小板狀Ru摻雜Ni₂P納米片催化劑。金屬Ru的引入不但顯著增強(qiáng)了催化劑的電子傳輸性能,而且導(dǎo)致血小板狀納米片表面產(chǎn)生了大量階梯/位錯(cuò)缺陷;此外,電催化活性位點(diǎn)測試表明Ru和Ni₂P均是電催化的有效活性組分。這些因素共同促進(jìn)了電催化析氫（HER）和析氧反應(yīng)（OER）過程。對于HER,該催化劑表現(xiàn)出明顯優(yōu)于單一Ni₂P和Ru且接近商用20%（w/w）Pt/C催化劑的初始電位（35 mV）和Tafel斜率(34 mV·dec^-1)以及長久的穩(wěn)定性（3 000圈）。對于OER,該催化劑表現(xiàn)出優(yōu)于Ni₂P、Ru、20%Pt/C且接近商用IrO₂催化劑的初始電位（1.54 V）和過電勢η10（0.49 V）。 

【文章來源】：無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2020,36(06)北大核心SCICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

血小板狀Ru-Ni2P產(chǎn)物的(a)TEM圖(插圖是血小板圖),(b,c)HRTEM圖,(d)AFM圖,(e)元素面分布圖和(f)EDS線掃圖

圖1 血小板狀Ru-Ni2P產(chǎn)物的(a)TEM圖(插圖是血小板圖),(b,c)HRTEM圖,(d)AFM圖,(e)元素面分布圖和(f)EDS線掃圖實(shí)驗(yàn)還表明，Ru的投料量對Ru-Ni2P納米片結(jié)構(gòu)有影響。在保持其它實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，改變Ru的用量進(jìn)行了以下對比實(shí)驗(yàn)。當(dāng)減少Ru的投料量由0.5 mmol至0.3 mmol時(shí)，得到了形貌相似但尺寸變小(～24 nm)的納米片(圖3a，產(chǎn)物標(biāo)記為Ru0.3-Ni2P)；而增加Ru的投料量至1.5 mmol時(shí)，則得到納米片和多面體的混合物，且尺寸均一性變差(圖3b，產(chǎn)物標(biāo)記為Ru1.5-Ni2P)。這表明Ru的引入可以增大Ni2P納米片的尺寸，但過多的Ru會破壞其納米片形貌，有多面體狀顆粒生成，并影響產(chǎn)物尺寸的均一性。

另外，為了性能比較，我們還制備了單一的Ru納米顆粒和Ni2P納米片。當(dāng)保持其它實(shí)驗(yàn)條件不變，在不加釕源(RuCl3)的條件下，可得到Ni2P納米片(圖4)；類似的，在不加鎳源(Ni(HCOO)2)和磷源(TOP)的情況下，可得到Ru納米顆粒(圖5)。圖4 Ni2P納米片的(a)EDS,(b)TEM和(c)XRD圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]石墨烯負(fù)載超薄二硫化鉬雜化材料的電催化析氫性能[J]. 郭樹旺,高占勇,宋金玲,布林朝克,張邦文.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2019(07)



本文編號：3462242