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氫氣具有能量密度高、清潔、可持續性和“零碳”排放等優點，在替代化石燃料和保障能源安全方面受到了極大的關注。電解水是一種高效、環保的高質量產氫方法。然而，由于析氫反應(HER)和析氧反應(OER)的反應動力學都很緩慢，因此需要較高的能量來驅動電解水產氫。到目前為止，Pt和Ir基催化劑分別對HER和OER表現出較高的電催化活性，但其高昂的成本和稀缺性限制了它們的實際應用。因此，大量的研究人員致力于開發低成本、高效、穩定的非貴金屬催化劑。

基于此，青島科技大學吳則星和王磊(共同通訊)等人采用腐蝕工程和低溫磷化的方法在泡沫鎳鐵上制備了非晶Mo摻雜的NiFeP(Mo-NiFeP/NIF)催化劑。

本文在三電極體系中測試了Mo-NiFeP/NIF和對比催化劑的OER電催化活性。測試結果表明，Mo-NiFeP/NIF的催化活性最好，其過電位分別為207、227、310和330 mV(10、50、500和1000 mA cm^-2)。相比于Mo-NiFe/NIF(240、266、333和353 mV)和NiFeP/NIF(248、278、368和387 mV)，Mo-NiFeP/NIF優異的催化性能表明Mo的引入和低溫磷化過程對提高催化劑的催化活性具有重要作用。值得注意的是，Mo的含量、次亞磷酸鈉的含量和磷化溫度可以有效地調節催化劑的電催化活性。

之后，本文還在堿性和中性介質中測試了Mo-NiFeP/NIF-2、Mo-NiFe/NIF-2、NiFeP/NIF-2、Pt/C和NIF的HER性能。正如預期的那樣(1 M KOH)，與Mo-NiFe/NIF(212、295、394和416 mV)，NiFeP/NIF-2(171、271、368和391 mV)和NIF(236、323、447和488 mV)相比，Mo-NiFeP/NIF-2的HER活性極好，過電位分別為58、186、318和356 mV(10、50、500和1000 mA cm^-2)。令人印象深刻的是，Mo-NiFeP/NIF-2在中性介質(1 M PBS)中也表現出了優越的HER活性。Mo-NiFeP/NIF-2在較低的過電位(174，281，605和713 mV)下就達到了10，50，500和1000 mA cm^-2的電流密度。

最后，由于Mo-NiFeP/NIF和Mo-NiFeP/NIF-2在堿性電解質中對OER和HER都具有優異的電催化性能，因此本文在1 M KOH中，分別以Mo-NiFeP/NIF和Mo-NiFeP/NIF-2作為陽極和陰極進行了全水解測試。令人滿意的是，Mo-NiFeP/NIF-2||Mo-NiFeP/NIF分別需要1.55、1.63、1.69和1.79 V的電壓就能達到10、50、500和1000 mA cm^-2的電流密度，顯著優于Pt/C||RuO₂。

綜上所述，本文通過腐蝕和低溫磷化工藝在泡沫鎳鐵上原位負載了Mo-NiFeP/NIF納米球，該催化劑具有非晶性質、高價Mo摻雜和超親水表面等優點。此外，富含通道的泡沫鎳鐵和基底加速了生成氣體的釋放，從而促進了質量轉移和占據的活性位點的釋放。研究結果表明，本文所制備的電催化劑對OER和HER都具有良好的電催化性能，且在各種電解質中都具有較小的過電位。

更加重要的是，由本文制備的電催化劑組裝而成的電解槽在堿性電解質中表現出較小的水分解電壓，并且在大電流密度下具有良好的長期穩定性。總之，本文的制備方法不僅經濟、簡便，還將為與能源相關的領域的高效電催化劑的制備提供有價值的策略。

Amorphous High-valence Mo-doped NiFeP Nanospheres as Efficient Electrocatalysts for Overall Water-splitting Under Large-current Den,?Chemical Engineering Journal,?2023, DOI: 10.1016/j.cej.2023.143833.

https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.143833.

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