用于海水电解质中高效分解水合肼的镍-钼/钨双金属纳米合金（英文）

利用水合肼氧化反应(HzOR)取代缓慢的析氧反应(OER)是一种可以在海水裂解中长期产生氢气并抑制不利的析氯反应(ClER)的方法.然而,很少有催化剂能够满足在双电极系统中同时呈现出优异的析氢反应(HER)和HzOR以达到较低的电池电压的要求.在此,我们报道了双金属Ni₄Mo/Ni₄W纳米合金作为双功能催化剂,该催化剂对HER(-7 mV,10 mA cm^-2)和HzOR (-16 mV,10 mA cm^-2)具有显著的催化活性.在1.0 mol L^-1 KOH/2.0 molL^-1NaCl/0.1 mol L^-1 N₂H₄电解液中,双电极系统需要34,295和548 mV的低电池电压就能达到10,100和200mAcm^-2.密度泛函理论计算表明,Ni-Mo/W耦合不仅可以降低水解离的自由能和氢的吸附/脱附,而且可以优化吸附水合肼中间体的脱氢动力学.     

富含氧空位的NiFe氢氧化物衍生的具有超疏气纳米阵列形貌的磷化物及其全解水性能（英文）

对高效催化剂进行多尺度调控可优化中间体的吸附能量(原子层面),并实现快速传质(三维宏观层面),这对于提升整体水分解性能至关重要.在本工作中,我们首先在镍铁氢氧化物中引入氧空位,然后通过磷化反应将其转化为具有纳米阵列形态的NiFe-Vo-P催化剂.在析氧反应催化过程中,NiFe-Vo-P表面会原位形成磷酸盐阴离子及具有催化活性的Ni(Fe)OOH,能显著优化反应中间体的吸附强度.结果表明,NiFeVo-P在过电位为289 mV时电流密度可达1.5 A cm^-2.同时,其超亲水/超疏气纳米阵列形貌可有效促进传质,在25和70℃的条件下,可在～2.0V的电池电压下分别获得580 mA cm^-2和1.0 A cm^-2的电流密度,是未进行超疏气形貌工程催化剂的电流密度的2倍以上.