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電化學水分解是制備綠色氫燃料最有吸引力的策略之一，其中包括析氫反應(HER)和析氧反應(OER)是兩種基本的半反應。然而，多質子-電子轉移反應動力學緩慢，導致過電位升高，電解水效率降低。目前，貴金屬鉑基和銥基材料分別是HER和OER的基準電催化劑，但由于其成本高和儲量少，阻礙了它們的大規模應用。因此，合理設計性能優異、機理明確的非貴金屬基雙功能電催化劑具有重要意義。

基于此，南京工業大學芮琨和中國科學技術大學朱紀欣等利用一個簡單的拓撲化學方法來實現鈷基異質結構納米纖維與磷酸偶聯納米片的立體組裝(CoHF/P?O)。

性能測試結果顯示，在堿性條件下，所制備CoHF/P?O在10 mA cm^?2電流密度下的HER和OER過電位分別為149和312 mV，Tafel斜率分別為67和53 mV dec^?1。此外，利用CoHF/P?O催化劑制備的電解槽，僅需1.53 V的電壓就能達到10 mA cm^?2的電流密度；并且該電解槽在2.0 V下連續運行15個小時而沒有發生明顯的電流下降，表明該電解槽在堿性條件下具有優異的穩定性。

基于實驗結果和理論計算，CoHF/P?O在堿性環境下對水電解的電催化性能的改善主要歸功于以下幾個方面：

1.通過P?O偶聯橋接CoP和CoO物種的活性界面可以顯著促進電荷轉移，調節電子結構和優化電荷重分布，有效地擴大了本征活性中心的暴露；

2.這兩種鈷基物質之間的協同效應減少在HER和OER過程中中間體吸附/解吸所需的能壘；

3.在無定形碳內將立體組裝的異質結構納米片變成明確界定的納米纖維，不僅為電荷載流子傳輸和物質擴散提供了足夠的通道，而且還保證了結構完整性，進而提高了催化劑的穩定性。

Charge Regulation on Hybrid Nanosheet Stereoassembly via Interfacial P?O Coupling Enables Efficient Overall Water Splitting. Advanced Functional Materials, 2023. DOI: 10.1002/adfm.202214075

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AFM：界面P?O耦合調控催化劑電荷，提高CoHF/P?O全水分解活性

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