美高校開發三層雙功能製氫催化劑

據搜狐新聞報道：由萊斯大學和休斯敦大學開發的一種新型高效、高度活躍的雙功能催化劑可將水分解成氫和氧
，而不需要像鉑這樣昂貴的金屬

該研究小組認為，這項工作提供了一種簡單的策略
，即從地球豐富的材料中製造出高效的電催化劑，用於整體水分離。

由萊斯大學生產
、休斯敦大學測試的電解膜是一種三層結構的鎳、石墨烯和三元金屬磷化物(FeMnP

、鐵

、錳和磷)。泡沫鎳使薄膜有一個較大的表麵，使導電石墨烯保護鎳不受降解，金屬磷化物也能進行反應。

石墨烯，一種原子厚度的碳
，是保護底層鎳的關鍵。在化學氣相沉積（CVD）爐中的鎳泡沫上形成1至3層石墨烯
，並且還通過CVD和單一前體將鐵
、錳和磷加在其上。

通tong過guo對dui鎳nie泡pao沫mo和he無wu石shi墨mo烯xi的de磷lin化hua物wu進jin行xing了le測ce試shi比bi較jiao了le中zhong間jian的de鎳nie泡pao沫mo和he無wu石shi墨mo烯xi的de磷lin化hua物wu，結jie果guo發fa現xian導dao電dian石shi墨mo烯xi降jiang低di了le氫qing和he氧yang反fan應ying的de電dian荷he轉zhuan移yi電dian阻zu。

Whitmire表示，該材料具有可擴展性，可應用於生產氫和氧的汽車工業中，也可用於電催化儲存能量的太陽能和風力發電設施。

在氫進化反應(HER)和氧進化反應(OER)中，FeMnP表現出高的電催化活性。利用FeMnP / GNF作為陽極和陰極進行整體水分離,團隊在低至1.55 V的電池電壓下實現了10 mA cm-2的電流密度。通過密度泛函理論(DFT)的計算表明，暴露Fe和Mn位點的切麵是實現HER高活性的必需條件。

Kenton Whitmire表示：“常chang規gui金jin屬shu有you時shi會hui在zai催cui化hua過guo程cheng中zhong氧yang化hua。通tong常chang
，氫qing的de進jin化hua反fan應ying是shi酸suan的de，氧yang的de進jin化hua反fan應ying是shi在zai堿jian中zhong完wan成cheng的de。我wo們men這zhe次ci所suo研yan發fa的de是shi一yi個ge穩wen定ding的de材cai料liao
，不bu管guan是shi在zai酸suan性xing還hai是shi堿jian性xing溶rong液ye中zhong。”

zheyifaxianjianlizaiyanjiurenyuanjinnianzaoxieshihoufamingdeyizhongjiandandeyangjinhuacuihuajizhishang。zaizhexianggongzuozhong
，yanjiuxiaozuzhijiezaiyigebandaotinamixianzhenlieshangchanshenglecuihuaji，jiangtaiyangguangzhuanhuaweitaiyangnengshuifenjiedenengliang。