过渡金属硫属化物已被证实是一种低成本、高效的电催化剂,可促进碱性介质中的析氢反应。然而,活性位点的识别和潜在的催化机制仍然难以捉摸。
近日,厦门大学Kelvin H. L. Zhang,复旦大学Renbing Wu,IMDEA 能源研究所Freddy E. Oropeza采用原位X射线吸收光谱和近环境压力X射线光电子能谱来阐明NiS经历原位相变成为Ni3S2和NiO的紧密混合相,从而在Ni3S2/NiO界面产生高活性协同双位点。
文章要点
1)界面Ni是水解离和OH*吸附的活性位点,而界面S是H*吸附和H2释放的活性位点。因此,Ni3S2/NiO界面的原位形成使NiS电催化剂在10 mA cm−2的电流密度下实现仅95±8mV的过电位。
2)研究工作强调了过渡金属硫属化物的化学反应是高度动态的,仔细控制工作条件可以原位形成催化物质,从而提高其催化性能。
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Ding, X., Liu, D., Zhao, P. et al. Dynamic restructuring of nickel sulfides for electrocatalytic hydrogen evolution reaction. Nat Commun 15, 5336 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-49015-4
https://doi.org/10.1038/s41467-024-49015-4