CoP修饰Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米复合材料作为高效析氢反应电催化剂OA北大核心CSTPCD
高效、经济和环保是电化学水分解制氢电催化剂的关键要素。二维(2D)MXene材料因其独特的物理化学性质而受到广泛关注。虽然有许多不同种类的MXene材料,但只有少数具有本征析氢反应(HER)催化活性。然而,MXene材料具有很多优点,如较大的比表面积、高电导率和丰富的表面官能团,因此可以作为与其他物质复合的理想平台。本研究首先通过密度泛函理论(DFT)预测了CoP与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene(其中T_(x)=―F和―OH官能团)具有低的氢吸附自由能(ΔGH^(*))。接着,我们合成了CoP-Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米复合材料,并在0.5 mol∙L^(−1)H_(2)SO_(4)中测试了其电催化HER性能。该材料在电流密度为10 mA∙cm^(−2)时表现出了低的过电位(135 mV)和Tafel斜率为48 mV∙dec^(−1)。理论计算表明,CoP-Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米复合材料的优异电催化性能源于Ti_(3)C_(2)T_(x)的高金属导电性、良好的界面电荷转移、快速的氢吸附/解吸过程以及优化的电子结构。
孙巍;王永靖;项坤;白赛帅;王海涛;邹菁;Arramel;江吉周;
武汉工程大学,环境生态与物工程学院,化环境生态与物工程学院,化绿色化工过程教育部重点实验室,磷资源开发利用绿色化工过程教育部重点实验室,磷资源开发利用育部工程研究中心,新型催化材料湖北省武汉430205武汉工程大学,环境生态与物工程学院,化环境生态与物工程学院,化绿色化工过程教育部重点实验室,磷资源开发利用绿色化工过程教育部重点实验室,磷资源开发利用育部工程研究中心,新型催化材料湖北省武汉430205 光电化学材料与器件教育部重点实验室(江汉大学),武汉430205Nano Center Indonesia,Jalan Raya PUSPIPTEK,South Tangerang,Banten 15314,Indonesia
化学
Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene析氢反应CoP密度泛函理论界面电荷转移
《物理化学学报》 2024 (008)
P.36-39 / 4
国家自然科学基金(62004143,22174033);湖北省重点研发计划(2022BAA084);光电化学材料与器件教育部重点实验室(江汉大学)开放基金(JDGD-202227);武汉市知识创新专项项目-曙光计划(2022010801020355)资助。
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