长春理工苏忠民/李晓Chem. Eng. J.：新磷源！聚磷酸铵诱导的MoP/MoNiP@NC用于高效电催化HER

电催化水分解析氢反应(HER)可以产生高纯度的氢气，并且由于操作简单直接和无碳等优点，被认为是最理想的生产氢气的方法。但是高能垒限制了析氢反应(HER)的进行，因此，开发高效、环保、低成本的HER催化剂就显得尤为重要。

近日，长春理工大学苏忠民、李晓等以超分子凝胶为前驱体，通过聚磷酸铵(APP)、磷钼酸水合物(PMo₁₂)、 Ni²⁺和聚苯胺(PANI)分子静电和配位相互作用自组装成双金属磷化物MoP/MoNiP@NC，并将其用作HER电催化剂。

本文首次报道了以多磷酸铵(APP)作为磷源，其与金属离子和多金属氧酸盐具有很强的配位能力。所制备的MoP/MoNiP@NC中，MoNiP和MoP纳米粒子具有协同作用，N掺杂的多孔碳层保护纳米粒子免受腐蚀，暴露大量活性位点并增强传质过程。

因此，MoP/MoNiP@NC具有优异的HER活性：在1.0 M KOH和0.5 M H₂SO₄中，电流密度为-10 mA cm^-2时的过电位分别为94 mV和137 mV，并且具有24小时的出色耐久性。值得注意的是，在碱性溶液下电流密度> 80 mA cm^-2时，电催化剂的析氢性能优于商业Pt/C。

实验和密度泛函理论(DFT)计算表明，MoP/MoNiP@NC优异的催化性能和稳定性源于：

1.多组分物质的形成有利于各组分组合过程中产生协同效应；

2.具有分级孔隙的封闭碳层可以防止纳米颗粒的聚集和氧化，从而提高稳定性，同时暴露更多的活性位点，使传质过程更快；

3.氮磷元素的掺杂有利于调节局部电子结构，增加传质过程；

4.MoNiP(200)的P原子是最好的活性位点。

这项工作引入了一种新的磷源，用于以环保和大规模的方式合成双金属磷化物，为设计合适的前体以用于能量转换应用中的高效电催化剂提供了思路。

Ammonium Polyphosphate Induced Bimetallic Phosphides Nanoparticles Coated with Porous N-doped Carbon for Efficiently Electrochemical Hydrogen Evolution. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.133696

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长春理工苏忠民/李晓Chem. Eng. J.：新磷源！聚磷酸铵诱导的MoP/MoNiP@NC用于高效电催化HER

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