川大FBR团队陈思翀、吴刚SMTD：超级限域策略将异质纳米颗粒镶嵌在超薄碳纳米片中实现高效全解水

本研究背景聚焦于电化学水分解制氢技术面临的挑战，特别是析氢反应（HER）和析氧反应（OER）的缓慢动力学问题，以及贵金属催化剂的高成本和稀缺性。研究目的是开发一种高活性和稳定性的双功能催化剂，通过超级限域策略实现过渡金属磷化物（TMPs）基电解水催化剂的高效分散与传质。研究团队采用催化辅助吹制方法制备了CoP/NiCoP/CMS催化剂，该催化剂在碱性溶液中表现出优异的HER和OER性能，过电位分别为124 mV和247 mV（10 mA cm-2）。实验和DFT理论计算表明，异质结构优化了电子结构，降低了反应能垒，从而提高了催化活性。结论表明，超级限域策略不仅保留了限域效应的优势，还通过精确调控载体与活性组分的相互作用，在维持高活性的同时提升了稳定性，为设计高性能TMPs基电解水催化剂提供了新思路。