據(jù)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(xiàn)其從穩(wěn)定的立方相到亞穩(wěn)態(tài)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(guī)模制氫提供了廉價的催化電極材料。這項成果日前發(fā)表在《自然—通訊》期刊上。
研究人員發(fā)現(xiàn),立方相二硒化鈷在升溫過程中會產(chǎn)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(fā)生旋轉,從而促進立方相到正交相的相轉變發(fā)生。
他們發(fā)現(xiàn),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(xiàn)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(xiàn)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。