近日，威尼斯官网谢水奋教授课题组在燃料电池催化剂领域取得重要研究进展，相关成果以“Breaking Surface Atomic Monogeneity of Rh2P Nanocatalysts by Defect-Derived Phosphorus Vacancies for Efficient Alkaline Hydrogen Oxidation”为题发表在化学顶级期刊《Angewandte Chemie》（德国应用化学）上。基于审稿专家给予的高度肯定评价（Top 5%），该论文被杂志编辑评选为非常重要论文（Very Important Paper）。
开发零碳排放的氢氧燃料电池能够有效缓解全球能源短缺和环境污染等问题，是氢能利用的重要一环。与质子交换膜燃料电池相比，阴离子交换膜燃料电池可以在相对温和的碱性条件下运行，且其阴极氧还原催化剂可以摆脱对贵金属Pt的依赖。然而，其阳极端氢氧化反应（HOR）在碱性环境中的反应速率相较于在酸性介质中骤降了2~3个数量级。因此，创制高性能碱性HOR电催化剂并揭示反应调控机制具有重要研究意义。
近年来，过渡金属磷化物具有适中的氢吸附能，在氢电催化方面受到越来越多的研究关注。该研究以理论计算为指导、Rh2P电催化剂为研究对象，通过共形磷化策略，构建了富含缺陷诱导磷（P）空位的Rh2P纳米线。该结构打破了热力学稳定的P终端表面原子均一性，获得P空位处裸露的Rh活性位点，成功解耦了金属磷化物表面OHad与Had的竞争吸附，实现高效的碱性HOR电催化。富含P空位的d-Rh2P NWs催化剂在碱性HOR电催化中表现出极高的催化活性和稳定性，其质量活性达到了无缺陷p-Rh2P NCs对比催化剂和商用Pt/C催化剂的5.7倍和14.3倍。
该成果在谢水奋教授（通讯作者）指导下，由我校博士生黄虹浦（第一作者），刘凯（共同一作），蔡俊林，王淑棚，硕士生陈伟珍等学生合作完成。扬州大学杨甫林老师（共同通讯）为该研究提供了理论计算支持。该研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省化学学科联盟以及威尼斯432888cam科研基金的资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202315752
相关链接