中科大研制出新型堿性水還原電催化劑

  據中國科學報報道：近日，中國科學技術大學教授俞書宏研究團隊通過磷摻雜手段調控過渡金屬硫族化合物二硒化鈷的相變，成功實現其從穩定的立方相到亞穩態正交相的相轉變，研制出在堿性介質中具有類鉑析氫性能的水還原電催化劑，為從堿性水中大規模制氫提供了廉價的催化電極材料。這項成果日前發表在《自然—通訊》期刊上。

  研究人員發現，立方相二硒化鈷在升溫過程中會產生大量硒空位，而不同電負性的磷原子引入會對形成的硒空位進行填充，導致原始雙硒鍵發生旋轉，從而促進立方相到正交相的相轉變發生。

  他們發現，這種新型磷摻雜正交相二硒化鈷在pH14的氫氧化鉀電解液中，展現了類鉑的析氫活性：10毫安每平方厘米時過電位僅為104 毫伏。進一步的研究探明，該催化劑在天然海水介質中也表現出的催化性能。

  專家稱，作為一種新催化劑設計策略，摻雜誘導結構相變可拓展至其它過渡金屬硫族化合物體系，為設計制備可商用的電催化劑提供了新途徑。