貴金屬催化劑具有最高的電催化水分解內(nèi)在活性，然而，它們的高成本和稀有性極大地阻礙了貴金屬電催化劑的廣泛應(yīng)用。過渡金屬基化合物由于其豐富、協(xié)同性和通過d軌道激活H*和水的能力，是很有前途的貴金屬替代品。近日，吉林大學韓雙、西安交通大學宗洪祥和東北師范大學李英奇等報告了一種全新的、低成本的磷酸化鋅摻雜雙金屬(Fe/Mn)骨架(Zn-Fe/Mn@Mn-FeP, FMZP4)，其具有作為高效水分解電催化劑的真正潛力。研究人員通過連續(xù)精細化學蝕刻、熱氧化和原位磷化，將Mn-FeP超薄納米片集成在多孔ZnFe/Mn骨架的表面。具體而言，通過簡單的一步化學蝕刻將Zn和Mn組分引入，產(chǎn)生了位于多孔雙金屬Fe/Mn骨架表面的巧妙納米結(jié)構(gòu)，并提供了高電導率和大的活性表面。此外，其優(yōu)異的電催化性能主要歸因于高導電性多孔Zn-Fe/Mn骨架的協(xié)同效應(yīng)和暴露了分層超薄納米片的充分催化活性表面。得益于異質(zhì)原子摻雜以及由多孔Zn-Fe/Mn骨架和具有分級超薄納米片結(jié)構(gòu)的原位生長磷化物(Mn-FeP)組成的自支撐電極，可提供快速電子傳輸和高效質(zhì)量傳輸通道。優(yōu)化的FMZP4在10 mA cm-2電流密度下的析氫和析氧過電位分別為53 mV和184 mV，并且在電位循環(huán)測試(1000次循環(huán))中以及在10/50 mA cm-2的80小時恒電流測量中保持完全穩(wěn)定。更重要的是，它僅需1.79 V即可在堿性電解質(zhì)中實現(xiàn)完全水分解，并表現(xiàn)出卓越的電化學耐久性。In-situ phosphating of Zn-doped bimetallic skeletons as a versatile electrocatalyst for water splitting. Energy & Environmental Science, 2022. DOI: 10.1039/D1EE02764F
