近日，买球的app排行榜前十名推荐付宏刚教授、闫海静教授课题组构筑了富含磷空位的Mo掺杂Ni₂P@Ni₁₂P₅异质结构纳米片材料，在大电流密度下同时实现电氧化CHA生产AA和HER。Mo的掺入诱导了Ni₂P@Ni₁₂P₅的电荷再分配，其中Mo调节电子从Ni到P，并触发更多的P空位，d带中心向上移动，优化了水和氢在富电子P位点上的吸附能，从而提高了HER活性。此外，Mo诱导的缺电子Ni产生更多的Ni³⁺，P空位吸附的更多OH*活性物种，同时促进了CHA脱氢和C-C键裂解，降低了CHAOR的能垒。AEM电解槽可实现工业电流密度（>230 mA cm⁻²），AA产率为85.7%，H₂的法拉第效率为100%。该研究为工业混合电解水催化剂的设计提供新思路。研究成果以 “Doping Mo Triggers Charge Distribution Optimization and P Vacancy of Ni₂P@Ni₁₂P₅ Heterojunction for Industrial Electrocatalytic Production of Adipic Acid and H₂” 为题，于4月1号发表 在Advanced Materials上。

通过水热和高温磷化过程合成了生长在泡沫Ni上的富含磷空位的Ni₂P@Ni₁₂P₅异质结（Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF）。扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和透射电子显微镜（TEM）图像显示，Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF呈现出由NF上的交联纳米片组成的三维网络组成，厚度~5.27nm。这种特殊的三维网络结构具有丰富的活性位点和较大的空间间隙，有利于快速的质量/电荷转移和气泡的快速释放。XPS结果证实Mo作为“电荷介质”，Mo捕捉Ni的电子，然后通过Ni-P-Mo键转移将部分电子转移到P，在Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF中形成缺电子Ni位点和电子积累的P位点，其中电子积累的P位点有助于与水和氢结合提高HER活性，而缺电子Ni位点（即高价Ni）在CHAOR中发挥重要作用。

图1.Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF材料合成及结构表征。

Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF与不掺杂Mo相比表现出优异的HER活性(197mV@700mA·cm⁻²)，和更快的反应动力学。在工业电流密度下，Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF的HER性能已经超过了目前报道的先进的电催化剂。Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF在大电流密度下具有极好的长期稳定性，在700 mA·cm⁻²条件下，持续600 h。DFT计算证实，Mo掺杂引起的协同电荷优化和P空位改变了d带中心，增加了水吸附能，优化了富电子P位上的氢吸附。

图2. Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF材料电催化HER活性。

Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF催化剂在高频区域的电氧化相位角值低于Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF和Ni₂P-Vₚ/NF，表明由于Mo掺杂诱导的电子缺乏Ni容易生成高价态Ni（Ni³⁺）。此外，与Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF和Ni₁₂P₅-Vₚ/NF相比，Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF表现出更低的起始电位(1.35 V）和CHAOR相角值，以及更高的OER相角值，这表明其CHAOR动力学更快，而OER动力学更慢。有利于Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF材料在高电流密度下(282 mA·cm⁻²)实现高AA选择性(91.4%)。

图3.Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF材料电催化CHAOR活性。

原位XPS、ESR结果结合DFT计算证实Mo诱导的缺电子Ni产生的Ni³⁺，以及更多的P空位吸附更多的OH*活性物种，同时促进了CHA脱氢和C-C键裂解，从而降低了CHAOR的PDS能垒。

图4. Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF材料的CHAOR机制探究。

以Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF为阴阳极双功能催化剂，AEM在不同电压下具有较高的电解效率，在1.53 V（232 mA cm⁻²）时，展示了巨大的实际应用潜力，其中H₂的FE接近100%，AA产率为85.7%，Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF的能耗仅为3.82 kW·h/Nm³，而OWS的能耗为4.36 kW·h/Nm³，此外，Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF具有6个循环的良好的稳定性。

图5. Mo-Ni₂P@Ni₁₂P₅-Vₚ/NF材料电解槽性能。

本研究介绍了一种稳定的富磷空位的Mo掺杂Ni₂P@Ni₁₂P₅异质结，实现了在大电流密度下电催化生产AA和H₂。结合实验和理论计算验证了Mo掺杂引起的Ni₂P@Ni₁₂P₅的电荷再分布，其中Mo调节电子从Ni到P，同时产生更多的P空位。进一步的实验和计算研究揭示了双功能活性的催化机理，d带中心上移，优化了H₂O和H*在富电子P位点上的吸附能，以提高HER活性。此外，Mo诱导的缺电子Ni产生更多的Ni³⁺，以及更多的P空位诱导的更多的OH*，促进了CHA脱氢和C-C键裂解，降低了CHAOR的能垒。因此，双电极流电解槽实现了工业相关的电流密度（>230 mA cm⁻²），AA的产率85.7%，H₂的产率100%。该项研究为大电流密度下的工业双功能电催化剂的设计提供了指导。

十大正规买球的app排行榜硕士范胜男为第一作者。通讯作者为十大正规买球的app排行榜付宏刚教授和闫海静教授。团队在十大正规买球的app排行榜的研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央支持地方大学改革发展基金项目和黑龙江省十大正规买球的app排行榜基础研究基金的支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202502523

（买球的app排行榜前十名推荐供稿）