文档名：金属基磷化物纳米材料制备与电催化应用研究进展
摘要：处于纳米尺度的磷化物及其与贵金属构成的复合材料具有独特的物理和化学性质,在电催化领域有广泛应用.例如,在甲醇电催化氧化反应中,由于磷(P)比金属铂(Pt)或钯(Pd)等具有更大的电负性,金属原子的外层电子被P吸引而偏向P原子,从而间接提高了Pt或Pd对CO类中间产物的耐受性;在电解水析氢反应中,P可以作为质子受体,增强H+在金属上的吸附,从而促进析氢反应;在电解水析氧反应中,金属基磷化物容易被氧化成氧化物和氢氧化物,从而形成氧化物/氢氧化物-磷化物界面,进一步促进析氧反应.纳米颗粒的催化性能很大程度上取决于催化剂的结构、组分、组分之间的相互作用以及活性位点的电子结构,因此,对金属基磷化物基纳米复合材料的这些性质进行合理调控是提升其电催化性能的关键.本文所综述的材料范围包含金属基磷化物本身及其与贵金属构成的纳米复合材料,首先概括介绍金属基磷化物基纳米复合材料的合成方法和表征技术,进而阐述如何利用复合材料中晶格应变和电子耦合等物理效应提升电催化活性和稳定性.最后,围绕金属基磷化物基纳米复合材料电催化性能进一步提升的问题,对其未来合成策略和发展进行展望.
Abstract：Nanometersizedmetalphosphidesandtheirnanocompositeswithnoblemetalshaveuniquephysical/chemicalpropertiesthathavebeenfoundwideapplicationsinelectrocatalysis.Forinstance,inmethanoloxidationreaction,theshiftofelectroncloudsfromnoblemetals,e.g.PtandPd,tothephosphor(P)duetolargerelectronegativityofthelatterwouldenhancethetoleranceofnoblemetalsfortheCO-likeinterme-diatesproducedduringmethanoloxidation.Also,inhydrogenevolutionreaction(HER)ofelectrocatalyticwatersplitting,thePelementinthephosphide-basednanocompositescouldstrengthentheH+adsorptionbyservingasprotonacceptor,thuspromotingtheHER.Inaddition,inoxy-genevolutionreaction(OER),themetalphosphidescouldbeeasilytransformedintometaloxides/hydroxidesforformingmetalphosphide-metaloxide/hydroxideinterfacesthatiscapabletoboosttheOER.Itiswellknownthatthecatalyticperformanceofacatalyststronglydependsonitsstructure,componentsandtheirinteractionsaswellastheelectronicconfigurationoftheactivesites.Inthiscontext,rationalregulationoftheabove-mentionedpropertiesofmetalphosphide-basednanocompositesisofnecessitytoimprovetheirelectrocatalyticperformance.Itisnotewor-thythatthematerialsinthisreviewincludemetalphosphidesandtheirnanocompositeswithdifferentnobles.Wewouldfirstlyintroducethesyn-thesisandcharacterizationofmetalphosphide-basednanocomposites,andsubsequently,wefocusonreviewingrecentadvancesandchallengesinmakinguseofthelatticestraineffectandelectroniccouplingeffecttoboosttheperformanceofmetalphosphide-basednanocompositesintypi-calelectrochemicalreactions.Eventually,regardingfurtherimprovementinelecrtocatalyticperformance,wemakesomeperspectivesonthefu-turesyntheticstrategiesanddevelopmentofthemetalphosphide-basednanocomposites.
作者：刘卉 杨牛娃 马梦圆 田少囡 张玉 杨军 Author：LIUHui YANGNiuwa MAMengyuan TIANShaonan ZHANGYu YANGJun
作者单位：中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室,北京100190中国科学院过程工程研究所介科学与工程全国重点实验室,北京100190;中国科学院大学材料科学与光电技术研究中心,北京100049
刊名：材料导报 ISTICEIPKU
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(8)
分类号：O646
关键词：金属基磷化物 纳米复合材料 电催化 甲醇氧化反应 析氢反应 析氧反应
Keywords：metal-basedphosphide nanocomposite electrocatalysis methanoloxidationreaction hydrogenevolutionreaction oxygenevo-lutionreaction
机标分类号：TB383O643.36TQ426.6
在线出版日期：2024年6月17日
基金项目：金属基磷化物纳米材料制备与电催化应用研究进展[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(8)刘卉 杨牛娃 马梦圆 田少囡 张玉 杨军处于纳米尺度的磷化物及其与贵金属构成的复合材料具有独特的物理和化学性质,在电催化领域有广泛应用.例如,在甲醇电催化氧化反应中,由于磷(P)比金属铂(Pt)或钯(Pd)等具有更大的电负性,金属原子的外层电子被P吸引而偏向...参考文献和引证文献
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