中科大Sci. Adv.：N诱导的晶格收缩促进富P金属磷化物HER

西瓜

2020-01-06

人们预测具有丰富P位点的富P过渡金属磷化物（TMPs）更有利于析氢反应（HER）。但是，富P TMPs的实际活性并不像预期的那样，其潜在的本质（尤其是在原子级别上）也模棱两可。近日，中科大Gongming Wang，Xiaojing Liu，Yue Lin等通过结构分析表明，较低的活性可能归因于P含量的增加导致P-H相互作用过强，金属与P之间原子波函数的重叠减少。为此，作者发现，使用N诱导的晶格收缩可普遍增强富含P的TMPs的HER催化性能（包括CoP₂，FeP₂，NiP₂和MoP₂）。制备的N-CoP₂催化剂达到10 mA cm^-2的电流密度过电位仅38 mV，这与酸性条件下的Pt催化剂非常接近，这也是已报道的Co基催化剂中的最佳活性。精细的结构表征和理论分析表明，N-P强相互作用可增加原子波函数的重叠，并最终调节H的吸附强度。该工作报道的晶格工程的概念为调节富含P的TMPs的催化活性提供了新视野。

Jinyan Cai, Yao Song, Yue Lin*, Xiaojing Liu*, Gongming Wang*, et al. N-induced lattice contraction generally boosts the hydrogen evolution catalysis of P-rich metal phosphides. Sci. Adv., 2019

DOI: 10.1126/sciadv.aaw8113

https://advances.sciencemag.org/content/6/1/eaaw8113?rss=1