학술논문
P调控Pd的电子结构实现高效电解水析氢反应的性能分析 / Evaluation of Palladium Phosphide as Efficient Electrocatalyst for Hydrogen Evolution Reaction
Document Type
Academic Journal
Author
马荣鹏; 杨小龙; 王显; 葛君杰; 刘长鹏; 邢巍; MA Rong-Peng; YANG Xiao-Long; WANG Xian; GE Jun-Jie; LIU Chang-Peng; XING Wei
Source
分析化学 / Chinese Journal of Analytical Chemistry. 49(12):2032-中插18
Subject
Language
Chinese
ISSN
0253-3820
Abstract
电解水制氢具有高效环保、制备的氢气纯度高等优点.氢析出反应作为电解水的半反应之一,需要高效、低成本的电催化剂.钯基催化剂作为氢析出反应电催化剂之一,在电催化析氢反应(HER)中通常表现出低活性,主要原因是H与Pd形成的强的Pd—H键使得吸附H原子(Had)的电化学脱附速度很慢,阻碍析氢反应的发生.本研究设计并合成了均一分散的磷化钯纳米颗粒(Pd3 P)嵌入在氮磷共掺杂碳材料表面(Pd3 P/NPC)的高效催化剂.当电流密度为10 mA/cm2时,Pd3 P/NPC呈现11 mV的过电势,优于商业Pd/C和Pt/C,并且具有高稳定性.在过电势20 mV时,此催化剂的翻转频率(5.95 H2/s)高于商业Pt/C和Pd/C催化剂.实验结果表明,P原子进入Pd纳米晶体会形成Pd—P键,改变Pd(0)和Pd(Ⅱ)含量,使得Pd的电子结构重构,促进H原子的脱附;同时P的引入增加了活性位点,提高了本征活性.