水热合成镍铜复合磷化物及其电催化析氢与肼氧化性能

• 作者: 周春生 孙强强 曹静 李兆 王亚楠 王永锋 陈索倩
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 化学
• 关键词: 镍铜复合磷化物 混合水电解 析氢反应 肼氧化反应
• 年，卷（期）: 2020,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1149-1156,中插4-中插6
• 页数: 1页
• 分类号: O611
• 语种: 中文
• DOI: 10.15541/jim20190640

摘要

以镍网(NM,Nickel Mesh)为基体、NaH2PO2·H2O为磷源、CuSO4·5H2O为铜源、NiSO4·6H2O为镍源,采用一步水热法合成镍铜磷复合电催化剂,对制备工艺进行优化,并通过不同方法进行形貌、结构、组成和电催化性能表征.结果表明:当溶液中镍、铜、磷的配比为8:1:20时,在140℃水热合成24 h,制得主晶相为Ni2P和Cu3P、具有三级微纳结构的镍铜磷复合电催化剂.在电流密度为10 mA·cm–2时,NiCuP/NM的催化析氢及肼氧化过电势分别为165和49 mV;在双电极体系中,同电流密度下的分解槽压仅为0.750 V,催化24 h后分解槽压几乎保持不变,展现出优异的催化稳定性.无论三电极体系还是双电极体系均表现出优异的催化活性.分析认为,电催化活性面积为空白镍网的近14倍,为电催化过程提供了大量的活性位点;掺入P改变了Ni、Cu原子的电子结构,提高了材料的本征肼氧化活性,两者的协同作用促进了电催化活性的提升.本研究为纳米尺度的合成提供了一个新的视角,有望推动新型纳米孔结构材料在燃料电池和传感器应用中的发展.