SCMs|氮磷共掺杂碳负载WC/WP异质结的电催化析氢性能

廉价、高效、稳定的非铂析氢催化剂是电解水制氢技术发展的关键。WC具有类似铂的电子结构，且价格低廉，是极具潜力的析氢催化剂。然而，反应中间体W-H的结合力强，不利于H解离，导致析氢性能不佳。

针对这一难题，西北工业大学黄维院士等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，利用与WC晶体结构兼容性好，且具有富电子特性的WP来调控其电子结构，通过一步原位固相界面反应成功制备了氮磷共掺杂碳负载WC/WP异质结(WC/WP@NPC)催化剂。

密度泛函理论计算表明，该异质结设计有效减小了W–H键键强，使材料具有更适中的氢原子吸附自由能(−0.05 eV)。得益于WC/WP异质结与氮磷共掺杂碳之间的协同增效作用，WC/WP@NPC在酸性和碱性电解质中均表现出了优异的催化性能。

图1 WC/WP@NPC的电化学性能。

本工作为高效非铂析氢催化剂的设计制备提供了新思路。

文章信息

Du, H., Du, Z., Wang, T. et al. Interface engineering of tungsten carbide/phosphide heterostructures anchored on N,P-codoped carbon for high-efficiency hydrogen evolution reaction. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1834-4

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