Nature 子刊：原位表面非晶化不可忽視，顯著提升堿性HER活性
2023-10-27 12:59 作者:電化學(xué)與電催化 | 我要投稿
近日，香港理工大學(xué)趙炯、淮陰師范學(xué)院鄧慶明和香港城市大學(xué)Thuc Hue Ly (李淑惠)等人以二維(2D)金屬磷三硫化物(MPTs)Ru-NiPS3(Ru主要穩(wěn)定在NiPS3的邊緣)為模型催化劑，證明了原位形成的非晶層的重要作用，并提出了一種邊緣位置修飾策略來(lái)提高M(jìn)PTs催化劑的堿性HER性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算表明，在堿性HER過(guò)程中，Ru-NiPS3催化劑表面形成一層含有大量橋聯(lián)S22?物種的無(wú)定形層，其可以穩(wěn)定摻雜劑Ru，減少[P2S6]4?官能團(tuán)的溶出，增加活性位點(diǎn)的數(shù)量；同時(shí)，位于無(wú)定形層的Ru物種能夠提高對(duì)中間體的吸附，加速水的解離過(guò)程，從而提高堿性HER活性。
因此，所制備的Ru-NiPS3納米片(NSs)在10 mA cm?2電流密度下的過(guò)電位僅為58 mV，交換電流密度為1180 μA cm?2，與商業(yè)Pt/C相當(dāng)。此外，在100 mA cm?2的恒定電流密度下，研究人員利用計(jì)時(shí)電位法研究了Ru摻雜NiPS3 NSs電極的穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，在連續(xù)測(cè)試45小時(shí)后，電極的過(guò)電位僅僅增加了24 mV，表明其具有優(yōu)異的耐久性?？偟膩?lái)說(shuō)，這項(xiàng)工作證明了原位形成的活性層在提高催化劑活性和穩(wěn)定性中起到的關(guān)鍵作用，并為提高層狀材料的催化活性提出了合適的調(diào)控策略。
Unraveling and Leveraging in situ Surface Amorphization for Enhanced Hydrogen Evolution Reaction in Alkaline Media. Nature Communications, 2023. DOI: 10.1038/s41467-023-42221-6
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