贝壳状Ni_(3)S_(2)/NiMoP_(2)异质结构电催化剂高效大电流密度电解水/尿素复合系统

作     者：王佳奕 庆绍军 童希立 项婷 张坤 徐良骥 WANG Jiayi;QING Shaojun;TONG Xili;XIANG Ting;ZHANG Kun;XU Liangji

作者机构：安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽理工大学碳中和科学与工程学院安徽合肥231131 中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室山西太原030001 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)安徽合肥230026 

出 版 物：《燃料化学学报(中英文)》 (Journal of Fuel Chemistry and Technology)

年 卷 期：2025年第53卷第1期

页      面：116-127页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：安徽理工大学高层次引进人才科研启动基金(2023yjrc51) 安徽省科技厅(2022h11020024) 安徽建工集团有限公司(SG2025Q11) 煤炭高效低碳利用全国重点实验室开放课题基金(J24-25-603) 中国科学院山西煤炭化学研究所基础研究项目(SCJC-HN-2022-17) 山西省科学基金(20210302124446,2012102070301018) 安徽省高校协同创新计划项目(GXXT-2022-27)资助 

主　　题：Ni_(3)S_(2)/MoNiP_(2) 异质结构 电催化剂 尿素氧化 制氢 

摘      要：水-尿素电解是实现氨氮废水脱氮及高效绿色产氢的有效途径之一,但该技术面临的关键难题是缺乏高活性和大电流耐久性的双功能电催化剂。本研究采用水热耦合气相磷化法,在泡沫镍(NF)上合成了一种贝壳状Ni_(3)S_(2)/NiMoP_(2)异质结构催化剂,得益于其片状层叠的非均相纳米结构、丰富的氧空位和高效的电子传质,该电催化剂在析氢反应(HER)和尿素氧化反应(UOR)中表现出优异的活性,产生1000 mA/cm^(2)的大电流密度分别仅需−0.205和1.423 V(***)的超低电位。双功能Ni_(3)S_(2)/NiMoP_(2)催化剂组装的水-尿素系统的电解活性得到显著提升,仅需要1.580 V的槽压来驱动500 mA/cm^(2)电流密度实现HER和UOR,比全水解系统的电压低159 mV。此外,它在高电流条件下表现出优异的耐久性,可以连续稳定运行长达100 h。