【摘要】 析氧反应(OER)在能源转换以及水解反应等过程中扮演着重要的角色。

析氧反应(OER)在能源转换以及水解反应等过程中扮演着重要的角色。近日,黑磷作为一种类石墨烯半导体材料,其展现出良好的电化学性能。根据相关文献报道,块状黑磷具有与传统OER电极材料如IrO2、RuO2以及Co-Fe-Mn化合物等相互比拟的性能参数。与一般半导体材料不同的是,黑磷兼具极高的载流子迁移率以及可观的催化活性,因此被人们认为是极具实际应用价值的催化材料之一。不仅如此,对于层状半导体性的范德华层状材料,减小材料的厚度不仅能够有效提高材料的电输运性能,还可以显著增加活性位点的数目并提高材料的催化OER性能。利用琥珀酸(SA)或L-抗坏血酸(L-AA)辅助尖端超声剥离法制备功能化的少层黑磷(BP)纳米片的简便液相剥离方法。所得纳米片的厚度约为2-2.5 nm,相当于4-5层BP原子。SA-BP-1:3在不同重量比的SA-BP组中表现出最佳的OER和HER性能,OER需要369.8 mV的过电位,HER需要235 mV的过电位才能分别达到10 mA cm-2的电流密度。同时,在不同重量比的L-AA-BP组中,L-AA-BP-1:1表现出了很好的电催化OER和HER性能,OER需要459.5 mV的过电位,HER需要224 mV的过电位才能分别达到10 mAcm-2的电流密度。两组样品显著增强了少层BP纳米片(550 mV和431 mV)的电催化OER和HER性能。此外,连续的循环伏安和计时电流测量都揭示了样品优异的电催化稳定性。

 

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