磷化钴纳米棒作为一种高效电化学催化剂在析氢反应过程中的应用.pdfVIP

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

Cobaltphosphidenanorodsasanefficientelectrocatalystforthe

hydrogenevolutionreaction

磷化钴纳米棒作为一种高效电化学催化剂在析氢反应过程中的应用

ZhipengHuanga,n,ZhongzhongChena,ZhiboChena,CuncaiLva,

MarkG.Humphreyb,ChiZhanga,n

摘要（Abstract）

Cobaltphosphide(Co2P)nanorodsarefoundtoexhibitefficient

catalyticactivityforthehydrogenevolutionreaction(HER),with

theoverpotentialrequiredforthecurrentdensityof20mA/cm2as

smallas167mVinacidicsolutionand171mVinbasicsolution.In

addition,theCo2Pnanorodscanworkstablyinbothacidicand

basicsolutionduringhydrogenproduction.Thisperformancecan

befavorablycomparedtotypicalhighefficientnon-precious

catalysts,andsuggeststhepromisingapplicationpotentialofCo2P

nanorodsinthefieldofhydrogenproduction.TheHERprocess

followsaVolmer–Heyrovskymechanism,andtheratesofthe

dischargestepanddesorptionstepappeartobecomparable

duringtheHERprocess.ThesimilarityofchargednaturesofCo

andPintheCo2Pnanorodstothoseofthehydride-acceptorand

proton-acceptorinhighlyefficientNi2Pcatalysts,[NiFe]

hydrogenase,anditsanaloguesimpliesthattheHERcatalytic

activityoftheCo2Pnanorodsmightbecorrelatedwiththe

chargednaturesofCoandP.2014ElsevierLtd.Allrights

reserved.

磷化钴纳米棒（Co2P）被发现具有高效的催化性能在析氢反应过程

（HER），该过程所需的过电位在20mA/cm2电流密度的情况下，

在酸性溶液中尽可能小于167mV以及在碱性溶液中尽可能小于171

mV。此外，电子纳米棒可以稳定工作在酸性和碱性溶液中在整个析

氢过程。这种性能可媲美的典型的高效的非贵金属催化剂，并表明

了Co2P纳米棒在产氢领域中的广阔应用前景。析氢反应过程遵循

Volmer–Heyrovsky机制，并且放电步骤和解吸步骤的速率出现在析

氢过程中具有可比性。Co2P纳米棒的Co和P的带电性质与高效