泡沫镍负载CoP/CoFeMoP异质结构纳米阵列：高效双功能电催化剂助力全水解

本研究发现通过在三维泡沫镍（NF）基底上构建独特的CoP/CoFeMoP异质结构纳米阵列，显著增强了电催化剂的电子耦合效应与活性位点暴露程度。该催化剂在碱性电解质中表现出卓越的双功能催化性能：析氢反应（HER）仅需62.9 mV过电位即可达到10 mA cm-2电流密度，析氧反应（OER）过电位为229.1 mV，且具备优异稳定性，为清洁能源转换技术提供了新策略。

　　

Materials（材料）

实验所用泡沫镍（NF）由太原力之源公司生产。试剂包括六水合硝酸钴（Co(NO₃)₂·6H₂O）、二水合钼酸钠（Na₂MoO₄·2H₂O）、四水合硫酸亚铁（FeSO₄·4H₂O）、次磷酸钠（NaH₂PO₂·H₂O）、尿素（CH₄N₂O）、氟化铵（NH₄F）、盐酸（HCl）、乙醇（C₂H₅OH），以及商业购买的RuO₂和Pt/C（购自天津科密化学试剂公司）。所有实验均使用去离子水（DI H₂O）。

Synthesis of CoFeMoO₄/NF（CoFeMoO₄/NF的合成）

首先，将NF片（3×4 cm^-2）经过预处理后，通过150°C水热反应6小时在其表面生长CoFeMoO₄纳米片。

Results and discussion（结果与讨论）

如方案1所示，该催化剂的纳米线包覆纳米片结构通过三步法制备：首先通过水热反应在NF上生长CoFeMoO₄纳米片；随后以硝酸钴为钴源进行二次水热处理，在CoFeMoO₄/NF界面生长Co(OH)₂，得到Co(OH)₂/CoFeMoO₄/NF；最后以次磷酸钠为磷源，通过低温磷化处理将前驱体转化为CoP/CoFeMoP异质结构。

Conclusion（结论）

本研究开发了一种基于CoP/CoFeMoP/NF异质结构的高性能电催化剂。该结构增强了催化表面的电子耦合作用并暴露更多活性位点。在碱性电解质中，催化剂表现出卓越的双功能性能：HER仅需62.9 mV过电位即可达到10 mA cm^-2电流密度，OER过电位为229.1 mV，且具有优异稳定性。