- A+
近日，华南理工大学丁良鑫研究员与王海辉教授在英国皇家化学会著名期刊 Journal of Materials Chemistry A 上发表论文，报道了一种基于 CoP/MoO2 复合薄膜的高效析氢电催化剂。该论文入选了 2020 Journal of Materials Chemistry A Emerging Investigators 特邀专刊，在此我们特别祝贺丁良鑫研究员！
引言
氢气作为一种清洁、可再生的能源载体，是替代化石燃料的理想选择，而利用可再生的电能催化裂解水被认为是获取氢气的一种有效途径。目前电解水制氢技术的效率主要依赖于电极材料的催化性能，这主要是因为该电极反应存在较大的过电位，需要使用催化剂来促进反应的动力学过程并降低过电位。目前，优异的析氢催化剂仍以贵金属铂或者铂基材料为主，但其高昂的成本限制了其在工业中的应用。因此，开发高效、低成本的非贵金属催化剂已成为电解水制氢技术发展的迫切需求。
理论上，在析氢反应的过程中，氢原子在催化剂表面的吸附和脱附是一对竞争反应，只有在吸附和脱附之间达到较好的平衡，才可能展现出较好的析氢活性。基于上述考虑，华南理工大学丁良鑫研究员与王海辉教授团队通过在 CoP 薄膜中原位耦合 MoO2 来优化氢的吸附和脱附强度，获得了高效的多孔CoP/ MoO2 复合析氢催化剂。
文章解读
1. 催化剂的制备
作者以 CoMoO4 作为前驱体，通过低温磷化和原位溶解 MoO3 制备得到了多孔 CoP/ MoO2 复合薄膜（如图 1 所示）。这一合成策略的创新之处在于巧妙利用了 CoMoO4 中的 CoO 在磷化过程中易被磷化，而 MoO3 不易被磷化只会被部分还原的机制。这一非同步磷化的机制可为催化剂带来如下结构优势：首先，未被还原的 MoO3 经碱溶解去除后不仅可以提供丰富的孔道（利于电解质和氢气的扩散），而且也易于活性位点的充分暴露（利于提高催化剂的利用率）；此外，由于 MoO2 和 CoP 均来源于 CoMoO4，其高度均匀的分布和原位的耦合方式，也利于加强 MoO2 与 CoP 之间的协同作用。
▲ | 图 1. 多孔 CoP/ MoO2 薄膜的制备过程示意图 |
2. 催化剂的组成和结构表征
通过 XPS、SEM、TEM、EDS 等基本测试技术对多孔 CoP/ MoO2 薄膜的形貌和结构进行表征，证实了通过低温磷化和原位溶解 MoO3 成功制备得到了多孔CoP/ MoO2 复合薄膜。并通过与 CoP/MoOx 进行对比，证实了 MoO3 在催化剂制备过程中作为牺牲介质获得多孔结构的机制。
▲ | 图 2. CoP/ MoO2 薄膜和 CoP/ MoOx 薄膜的 XPS 光谱图 |
▲ | 图 3. CoP/ MoO2 与 CoP/MoOx 的 SEM 图、TEM 图以及 EDS Mapping 图 |
3. 催化剂的析氢性能评价
在 1M KOH 溶液中评估了催化剂的析氢活性，实验结果表明，所制备的多孔 CoP/ MoO2 薄膜具有优良的 HER 催化性能，在 20 mA cm-2 电流密度下的过电位为 41 mV，Tafel 斜率为 50 mV dec-1，超过商用 Pt/C 的催化剂。同时它还具有优异的催化稳定性，经过 5000 圈循环，其催化活性几乎没有衰减。而且，由于该催化剂的薄膜形态，以及负载于柔性碳布基底，其也展现出了优越的柔性和机械稳定性。
▲ | 图 4. CoP/ MoO2 催化剂的析氢性能 |
▲ | 图 5. CoP/ MoO2 催化剂的催化稳定性 |
4. 理论计算结果
理论计算表明，CoP/MoO2 相比单组分的 CoP、Mo MoO2，以及 CoMoO4 具有更优的氢吸附能。而且，对过渡态能垒的计算结果表明 CoP/ MoO2 的析氢路径为 Volmer-Heyrovsky 反应路径，与实验中所测得的 Tafel 数值一致。
▲ | 图 6. 不同催化剂的结构示意图 |
▲ | 图 7. 不同催化剂上的析氢自由能对比 |
文章总结
这项研究证实了由 MoO2 耦合产生的电子效应可以有效优化 CoP 表面的氢吸附能，从而易于促进析氢。同时这项工作也表明，催化剂的孔道结构对析氢过程有较大的影响，甚至是决定因素之一。这项工作为设计高效的析氢催化剂提供了一种新的思路，同时，提出的材料合成策略也可为制备其它多孔复合材料提供借鉴。
In situ coupling of CoP with MoO2 for enhanced hydrogen evolution 华南理工大学论文信息
<li>
Jun Wang, Hui Cheng, Shiyu Ren, Lili Zhang, Liang-Xin Ding*（丁良鑫，华南理工大学） and Haihui Wang *(王海辉，华南理工大学)
J. Mater. Chem. A, 2020, 8, 16018–16023
http://dx.doi.org/10.1039/D0TA03736B
作者简介
广东省青年珠江学者，广东省特支计划“青年拔尖人才”。2013 年博士毕业于中山大学。目前主要从事电化学合成氨和电解水方面的研究工作。在 Joule、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem. Sci. 等期刊上发表论文 70 余篇（含封面文章 4 篇，ESI 前 0.1% 热点论文 4 篇，ESI 高被引论文 13 篇），论文总他引 4500 余次。
团队情况见课题组网站：
http://www2.scut.edu.cn/cee/msem/
Тhanks fоr one's marvelous posting!
Ι genuinely enjoyed reading it,
уοu'гe a great
author. I ѡill always bookmark уοur
blog аnd dfinitely ѡill ϲome Ьack in thе foreseeable future.
Ӏ ѡant tߋ encourage ʏߋu continue
ʏоu ɡreat ԝork, have а nice holiday weekend!
Нere іs my web blog: Clash Royale screenshot
เราเป็น เว็บสล็อต ที่กำลังมาแรงในปัจจุบัน เปิดให้บริการเกมสล็อตออนไลน์ อันดับ 1 ระบบมีการปรับปรุงอยู่เสมอรองรับมาตราฐานสากล slot เว็บตรง ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ ที่มั่นคง ปลอดภัย 100 % โดยเกมที่เปิดให้บริการหลายเกมเช่น
สล็อต , แทงบอล , บาคาร่าออนไลน์ , รูเล็ต , หวย , blackjack
, poker , เกมยิงปลา แล้วก็อื่นๆอีกมากมาย นักพนันสามารถร่วมสนุกสนานกับพวกเราได้ผ่านระบบออนไลน์ slot online เว็บตรง ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ มาพร้อมกับบริการและระบบฝากถอนออโต้ถอนเงินไม่มีขั้นต่ำ
ฝากเงินไม่มีขั้นต่ำที่จะทำให้นักพนันนั้นมันกับเกมสล็อตออนไลน์ได้มากขึ้น พร้อมโปรหลายเกมที่พวกเราทุกท่านมอบให้สมาชิกทุกท่าน ร่วมสนุกไปกับ เว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ ถอนเงินไม่มีขั้นต่ำ ฝากเงินไม่มีขั้นต่ำ กับพวกเราง่ายๆ แล้วก็พวกเรามีคณะทำงานมากยิ่งกว่า สองร้อยคนที่คัดสรรค์ slot ให้ทุกคนได้เล่นกันแบบไม่ยั่ง มากกว่า 200 เกม ทุกคนจะได้สนุกกับ SLOT ที่กำลังมาแรง และเป็นที่นิยมกันอย่างมากในกลุ่มนักพนัน และพวกเราได้รวบรวมไว้ที่ เว็บslot online ครบทุก ค่ายเกมสล็อตออนไลน์ ไม่ว่าจะเป็น สล็อตPG เว็บใหม่ ,
slotxo แตกง่าย , ทางเข้า JOKER SLOT
, super slot เว็บตรง , AMBBET เว็บหลัก , สล็อต PP เว็บใหม่ และค่ายสล็อตอื่นๆอีกหลายค่ายเกม ค่ายเกมสล็อต สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ ไม่มีขั้นต่ำ ที่เราได้เก็บรวบรวมมานั้นมีแต่ค่ายสล็อตออนไลน์ดังๆมี สล็อต
มันส์ๆรวมทั้งพวกเราได้อัดแน่นไว้ที่ เว็บSLOT ONLINE ของพวกเราแล้ว เพื่อไม่ให้ผู้เล่นพลาดโอกาสในการ เล่นเกมสล็อต ทำเงินอย่างมากมาย
เพียงทุกท่าน เปิด
USER เว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ กับทาง admin เว็บไซต์สล็อตออนไลน์ เว็บใหญ่
ได้ตลอด เวลาเพียงไม่กี่ขั้นตอนทุกๆคนก็จะได้รับสิทธิประโยชน์อย่างมากมายมาพร้อม promotion สุดพิเศษ โบนัสไม่อั้นกำลังรอสมาชิกทุกๆท่านอยู่เพียง สมัครสมาชิก กับทางพวกเรา เมื่อท่านเข้ามาเป็น USERพร้อมมี
SLOT ONLINE เว็บตรง ไม่มีขั้นต่ำ ฟรีเครดิต ซึ่งอยู่ในโหมด ทดลองเล่นสล็อตฟรี ทุกคนจะได้เล่น SLOT ONLINE ฟรีทุกเกมที่ เว็บพนันเกมสล็อตออนไลน์ของเราได้เปิดบริการโดยไม่ต้องฝากเงินเข้าระบบก่อนเพียงทุกท่านเป็นสมัคร ทุกๆท่าน ก็สามารถร่วมสนุกสนานกับเราได้ง่ายๆ
เพื่อเพิ่ม จังหวะในการชนะslot online
เหมาะสำหรับนักลงทุนที่ต้องการเรียนรู้ SLOT ONLINE หา SLOT ที่ชื่นชอบเพื่อเพิ่มช่องทางได้แจ็คพ็อต ได้รับยืนยันจากสมาชิกทุกคน SLOT ใหม่ล่าสุด เว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ ที่มีสมาชิกมากที่สุด อันดับหนึ่ง มีการอัพเดตในปี พ.ศ.
2022 มาให้ทุกคนร่วมสนุกกับ เว็บพนันslot รวมถึงมีสุดยอดเกมไม่ว่าจะเป็นเกม สล็อตROMA
, SLOT ONLINEsweet bonanza , SLOT ONLINEแมวนรก ,
เกมสล็อตCASH OR CRASH พร้อมกับ สล็อตไม่ผ่านเอเย่นต์
ไม่มีขั้นต่ำ บนโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่เล่นได้เงินจริง ฝากถอน อัตโนมัติถอนเงินไม่มีขั้นต่ำ ฝากเงินไม่มีขั้นต่ำ แต่ละเกมจะมีสิ่งที่น่าสนใจมากมาย ได้แก่กราฟฟิกเกม ดนตรีประกอบมีความเข้าใจง่าย พร้อมกับบริการและระบบล้ำสมัย ยังมีรูปแบบการชนะที่มีความหลายอย่างรวมทั้งมีเกม
slot online ให้เลือกอย่างจุใจ เว็บสล็อต ของพวกเรารองรับโทรศัพท์เคลื่อนที่ทุกรุ่น
ทำให้การเล่น เกมสล็อต ได้ลื่นไหลไม่กินเน็ตไม่หมดเท่านั้น
นักพนันและนักลงทุนสามารถลุ้นเงินรางวัลใหญ่เป็นคนรวยได้เลยไม่ยาก สล็อตเว็บตรง ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
พร้อมแจกสูตรทำเงินให้นักเดิมพันเข้าถึงรอบแจ็คพอต ที่จะทำให้คุณได้สนุกอย่างไร้ขอบเขตกับ สล็อตเว็บตรง ไม่ผ่านเอเย่นต์ ไม่มีขั้นต่ำ ของเราพร้อมเปิดให้บริการผู้เล่นไม่ว่าจะเป็นมือใหม่
หรือนักเดิมพันตัวยงก็สามารถร่วมสนุกกับเราได้ง่ายๆ
สล็อตไม่ผ่านเอเย่นต์ ไม่มีขั้นต่ำ มีใบรับรอง พร้อมSLOTให้ผู้เล่นทุกคนสามารถเปิดประสบการณ์เล่น สล็อตออนไลน์
ส่งตรงจากต่างประเทศ ซึ่งบริการของเรามีความเสียร เนื่องด้วยเว็บไซต์ เว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ ไม่มีขั้นต่ำ ของพวกเรานั้นอยู่ต่างประเทศเพื่อให้ เว็บสล็อตออนไลน์ ของเราสามารถให้เปิดบริการได้ทั่วโลกไม่ว่าทุกๆท่านจะอยู่ที่ใด
สล็อตเว็บตรง ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ ของเราก็พร้อมที่จะให้เปิดบริการเสมอตลอด
24 ชม. XO