掺铁的CoP纳米颗粒锚定在rGO上，通过协同效应显著提升了高效电化学还原（HER）/氧化还原（OER）以及水分解的性能

《New Journal of Chemistry》：Fe-doped CoP nanoparticles anchored on rGO with synergistic enhancement for efficient HER/OER and water splitting

本文提出Fe掺杂CoP@rGO催化剂，通过电子调制与支撑协同增强策略，解决碱性水分解中CoP的电子结构不合理、导电性差和颗粒聚集问题。实验表明，该催化剂HER过电位86.2 mV，OER过电位285 mV，整体水裂解电压1.61 V，连续运行24小时性能稳定，法拉第效率近100%。

　　

为了解决CoP在碱性水分解中的固有局限性（不合理的电子结构、较差的导电性以及由于聚集导致的活性位点利用率低），本研究提出了一种双功能优化策略：“Fe掺杂电子调制与rGO支撑的协同增强”。该策略通过湿化学方法和磷化作用合成了Fe–CoP@rGO复合催化剂（即Fe掺杂的CoP纳米粒子锚定在rGO上）。Fe的引入通过替换CoP晶格中的Co原子来诱导电子重排，从而显著增加了高活性Co³⁺位点的比例，并优化了H/OH中间体的吸附能垒。同时，rGO的高导电性有助于构建高效的电子传输网络，其较大的比表面积通过空间位阻作用抑制了纳米粒子的聚集，使得电化学活性表面积（ECSA）比纯CoP提高了两倍。双功能催化性能测试表明，Fe–CoP@rGO在10 mA cm^?2的电流密度下，HER（氢 evolution）和OER（氧 evolution）的过电位分别为86.2 mV和285 mV，远优于纯CoP@rGO。当该催化剂组装到整体水分解装置中时，仅需1.61 V的电压即可达到10 mA cm^?2的电流密度，并且在1 M KOH溶液中连续运行24小时后性能没有下降，法拉第效率接近100%。本研究通过电子结构调制和支撑功能增强的协同效应，清晰地展示了结构与活性之间的关系，并为设计高性能、稳定的非贵金属双功能电催化剂提供了一条可扩展的优化路径。