nah2po2属于什么盐

【文章信息】
区域非晶化镍钴基磷化物在碱性环境下的氢生成接力研究
第一作者:王珂、何松
通讯作者:艾伟教授,杜洪方讲师
单位:西北工业大学,福建师范大学
【研究背景】
镍钴基磷化物(NiCoP)作为一类潜力巨大的酸性析氢催化剂,其氢原子结合能适中。由于金属原子未占据的3d轨道比例较低,不利于水的吸附和解离,其在碱性条件下的析氢性能较弱。为此,研究人员希望通过调控非晶化过程优化其性能。非晶化能够产生悬挂键,提高催化剂的活性位点数量,改善轨道耦合效应。在此基础上,结合晶态NiCoP的氢原子吸附自由能优势,有望提升碱性析氢性能。当前对NiCoP的非晶化程度与催化剂性能之间的构效关系研究尚不充分。
【文章简介】
艾伟教授与杜洪方讲师合作团队在知名期刊Applied Catalysis B: Environmental上发表了题为“通过扩散受限相变策略构建局部非晶化镍钴基磷化物用于碱性析氢”的文章。该研究采用低温熔盐法成功构建了局部非晶化的NiCoP。NaH2PO2熔盐环境提供了独特的条件,限制了NiCoP的扩散,实现了非晶态到晶态的间接结晶过程。
【本文要点】
一、合成策略:通过扩散受限的相变策略成功合成局部非晶化的NiCoP(LA-NiCoP)。在NaH2PO2与金属盐的均匀混合物中,于180度下加热2小时得到LA-NiCoP。不同于常规的直接结晶过程,其在低温熔盐中的高黏度环境下,NiCoP单元扩散速率较慢,通过非晶态到晶态的间接结晶过程生长。反应初期,NiCoP单体迅速生长为非晶态颗粒,随后逐渐转化为晶态,形成LA-NiCoP。该策略可用于制备其他局部非晶化的过渡金属磷化物。
二、电子结构研究:LA-NiCoP的EPR谱信号强于晶态NiCoP,表明非晶相的引入产生了大量具有未成对电子的悬挂键。这些悬挂键丰富了活性位点并促进了轨道耦合。XPS分析显示,这种轨道耦合调控了金属位点的电子结构,提高了其氧化态,有助于水分子的吸附和解离。
三、电化学性能研究:作为碱性析氢催化剂,LA-NiCoP的催化活性显著高于非晶和晶态的NiCoP,甚至接近商业化Pt催化剂。这得益于非晶和晶态组分的协同作用。LA-NiCoP还表现出更快的电荷转移动力学、更大的电化学比表面积和良好的稳定性。研究表明,其优异的碱性催化性能主要源于局部非晶化结构对水解离过程的促进。
四、催化机理:密度泛函理论计算表明,非晶态NiCoP的金属原子未占据3d轨道比例高于晶态,有利于与水中氧原子的相互作用。非晶态区域对水的吸附和解离能力更强。与此相反,晶态区域对氢原子的吸附能力更强。基于此,提出了LA-NiCoP的碱性析氢机理:水分子首先吸附到非晶区域解离出H,随后在晶态区域结合产生H2。
Relaying Alkaline Hydrogen Evolution over Locally Amorphous Ni/Co-Based Phosphides Constructed by Diffusion-Limited Phase-Transition
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【通讯作者简介】
艾伟教授致力于电化学能源材料与技术等领域的研究并在多个国际知名期刊上发表重要论文获得多项奖励和荣誉目前主持多项级及省部级项目并多次受邀担任评审专家编辑等职位通讯作者还介绍了其课题组近年来取得的研究成果以及未来发展方向
杜洪方讲师围绕材料结构与器件性能之间的内在关联展开研究以“结构性质应用”为主线致力于解决非贵金属催化剂与柔性电子材料在应用中的关键科学问题已有多篇SCI论文授权专利和资助项目的研究成果 两位通讯作者合作组成可再生能源与电化学技术课题组主要研究领域为新能源器件及其柔性智能欢迎相关领域人才的加入共同探索创新与合作发展 团队在新能源器件、电化学技术等领域的研究得到了国内外同行的广泛认可和高度评价 未来团队将继续在新能源材料和技术的创新研究上贡献力量为推动行业技术进步发展做出贡献 )。
