{200}晶面Rh₂P纳米粒子

酸性碱性均超铂基催化剂

高比例暴露{200}晶面的多面体结构，赋予催化剂在宽pH范围内极低的析氢过电位。

Xin, Hongqiang · Sun, Lan · Zhao, Yiwei · 戴正飞 · Luo, Qiaomei · Shengwu, Guo · Li, Danyang · Chen, Ya · Ogiwara, Naoki · Kitagawa, Hiroshi · 黄博 · 马飞

Applied Catalysis B: Environmental 2023

具体参数

析氢过电位

{'zh': '12.6', 'en': '12.6'} mV

析氢过电位

{'zh': '10.5', 'en': '10.5'} mV

{200}晶面占比

{'zh': '58', 'en': '58'} %

技术优势

过电位低于铂

在酸性和碱性介质中，Rh₂P多面体的析氢过电位均低于商用Pt/C，证明其替代贵金属的可行性。

活性源自{200}晶面

理论计算和实验表明，{200}晶面具有最低的氢吸附自由能，高比例暴露该晶面是催化活性的关键。

一步合成无需后处理

采用一步高温热解法直接获得多面体形貌，简化了合成路径，利于规模化制备。

应用场景

• 酸性析氢：利用其超低酸性过电位直接替代质子交换膜电解槽中的Pt阴极。
• 碱性析氢：在碱性电解液中保持高活性，适用于阴离子交换膜或传统碱水电解体系。
• 燃料电池催化剂：宽pH适用性使其可用于燃料电池阳极侧的高效析氢反应。
• 电解水制氢：作为双功能析氢催化剂，简化电解水器件设计，降低贵金属依赖。
• 磷化物催化剂：为磷化物催化剂体系提供通过晶面工程突破性能瓶颈的范例。