【催化】Small Methods：电子工程调控的晶态/非晶态CoP/FeCoPₓ纳米阵列用于高效电解水

本文报道了北京大学齐利民教授团队与湘潭大学郭浩然老师联合开发的基于电子工程调控的晶态/非晶态CoP/FeCoPx纳米阵列催化剂，用于高效电解水。文章首先介绍了电解水制氢作为解决能源危机和环境问题的有效途径，并指出贵金属基材料的高成本和有限储量限制了其大规模应用。过渡金属磷化物因其优异的HER和OER电催化性能，被视为替代贵金属的廉价电催化剂。然而，如何同时提升磷化物催化剂的HER和OER性能仍是一个挑战。研究团队通过水热反应和磷化反应，成功合成了Fe掺杂且富含P空位的晶态/非晶态CoP/FeCoPx纳米阵列，该催化剂在HER和OER中均表现出优异的性能。结合DFT理论计算，分析了活性位点和空位对催化性能的影响，揭示了Fe掺杂和P空位的协同作用对提升催化性能的重要性。研究结果表明，形貌结构设计和电子结构工程对于高性能电解水双功能催化剂的构筑至关重要。