金屬磷化物催化氨硼烷水解製氫研究獲進展

據中國科學院網站新聞報道：過渡金屬磷化物具有半金屬特性，在酸堿環境中性能穩定，同時也具備良好的光、熱穩定性，是繼過渡金屬碳化物和過渡金屬氮化物之後出現的一類新型催化材料，其在光/電催化分解水產氫、催化加氫和脫氫等反應中表現出與貴金屬鉑相媲美的催化活性，被譽為“準鉑催化劑”。

通過調節金屬磷化物電子結構提高氨硼烷水解放氫反應活性

中國科學院理化技術研究所光化學轉換與合成研究中心金屬有機光化學研究組多年來一直致力於過渡金屬化合物的製備與光/電催化性質研究。研究人員嚐試將過渡金屬磷化物作為助催化劑引入光催化反應體係當中，構建了高效的硫化鎘/磷化物光催化分解水產氫體係，產氫速率最高達到200 mmol·h^-1·g^-1。在此基礎上
，利用過渡金屬磷化物作為前體
，表麵原位氧化生成的金屬氧化物/氫氧化物作為催化中心，進而實現了高效的電催化分解水產氧。截至到目前，已在Chem. Commun.、ACS Appl. Mater. Interfaces、Appl. Catal. B: Environ.、J. Mater. Chem. A 等期刊發表磷化物催化水分解學術論文8pian。yanjiuhaibiaoming，guodujinshulinhuawuyenengyongyucuihuahuaxuechuqingcailiaoanpengwandeshuijiefanying，kekuaisujianganpengwanzhongdeqingqishifangchulai，shiwenxiafangqingsulvdadaoTOF=40.2 mol(H₂) mol(Ni₂P) ^-1 min^-1。

近期，研究人員通過引入不同含量的金屬鈷，係統調控三組分金屬磷化物Co-Ni-P的de電dian子zi結jie構gou，促cu進jin金jin屬shu中zhong心xin到dao磷lin元yuan素su的de電dian荷he轉zhuan移yi，增zeng強qiang催cui化hua劑ji與yu氨an硼peng烷wan分fen子zi作zuo用yong

，同tong時shi調tiao控kong水shui分fen子zi中zhong羥qiang基ji對dui氨an硼peng烷wan分fen子zi親qin核he進jin攻gong，使shi氨an硼peng烷wan水shui解jie放fang氫qing速su率lv得de到dao大da幅fu提ti升sheng。研yan究jiu人ren員yuan與yu西xi班ban牙ya加jia泰tai羅luo尼ni亞ya化hua學xue研yan究jiu所suo教jiao授shouNuria López合作
，從理論上對催化反應機理進行了詳細地研究。日前，相關研究結果已以“Ternary Ni–Co–P nanoparticles as noble-metal-free catalysts to boost the hydrolytic dehydrogenation of ammonia-borane”為題發表在了國際能源環境領域期刊Energy & Environmental Science（2017, 10, 1770–1776）上。

該項研究工作得到了科技部國家重點基礎研究計劃（973計劃）、中科院戰略性先導科技專項（B類）和百人計劃（A類）以及國家自然科學基金委的大力支持。

文章鏈接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/ee/c7ee01553d#!divAbstract。