Transition-metal Phosphides: Activity Origin, Energy-related Electrocatalysis Applications and Synthetic Strategies
廣東佛山仙湖實驗室工作動態(tài) 2020-9-14
近日，廣東佛山仙湖實驗室木士春教授課題組在國際材料學(xué)頂級期刊《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials）上撰寫并發(fā)表題為“過渡金屬磷化物：活性起源、能源相關(guān)的電催化應(yīng)用及其合成策略”的系統(tǒng)性評述文章。
過渡金屬磷化物（TMPs），由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，在能源電催化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，探究過渡金屬磷化物的電催化機(jī)制對于開發(fā)新型、廉價、高活性、長壽命的催化體系具有重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。另一方面，系統(tǒng)總結(jié)現(xiàn)有過渡金屬磷化物的合成機(jī)理、催化應(yīng)用及存在問題，對于推進(jìn)過渡金屬磷化物規(guī)模化制備及實際應(yīng)用具有非常重要的意義。為此，在前期課題組研究基礎(chǔ)上，本評述性論文結(jié)合國內(nèi)外過渡金屬磷化物及電催化的最新研究進(jìn)展，深入探討了過渡金屬磷化物的活性起源及其在析氫反應(yīng)（HER）、析氧反應(yīng)（OER）、氧還原反應(yīng)（ORR）、氫氧化反應(yīng)（HOR）、醇氧化（AOR）、氮還原反應(yīng)（NRR）、二氧化碳還原反應(yīng)（CO2RR）等能源電催化領(lǐng)域的應(yīng)用；同時，基于磷的來源系統(tǒng)地歸納和總結(jié)了系列過渡金屬磷化物的合成方法及合成機(jī)制；最后，針對當(dāng)前過渡金屬磷化物領(lǐng)域中存在的系列問題、挑戰(zhàn)及未來發(fā)展方向進(jìn)行了分析和展望。該評述性論文有望為今后開發(fā)高活性過渡金屬磷化物催化材料提供理論依據(jù)及實驗參考。
近5年來，木士春課題組緊緊圍繞綠色、可控及潛在的規(guī)模化制備，在過渡金屬基催化劑的設(shè)計、構(gòu)筑及能源電催化應(yīng)用方面進(jìn)行了大量的研究工作，已在J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energ. Environ. Sci.、Adv. Fucnt. Mater.、Adv. Energy Mater.、Nano Energy、ACS Catal.、ACS Energy Lett.等國際權(quán)威期刊上發(fā)表100余篇高質(zhì)量論文。所獲得的催化劑在電解水制氫（析氫/析氧）、燃料電池（氧還原/氫氧化）或鋅-空氣電池（氧還原/析氧）等新能源領(lǐng)域展現(xiàn)出高的電催化活性及良好的應(yīng)用前景。
本論文以廣東佛山仙湖實驗室為第一完成單位。論文第一作者為蒲宗華博士，西南大學(xué)與加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生劉婷婷共同第一作者；木士春教授為第一通訊作者，西南大學(xué)胡衛(wèi)華教授和加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的Jian Liu教授為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金（No.51672204）及國家重點研發(fā)計劃（No. 2016YFA0202603）等項目的支持。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202004009。