廣東佛山仙湖實驗室工作動態 2020-9-14
近日，廣東佛山仙湖實驗室木士春教授課題組在國際材料學頂級期刊《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）上撰寫并發表題為“過渡金屬磷化物：活性起源、能源相關的電催化應用及其合成策略”的系統性評述文章。
過渡金屬磷化物（TMPs），由于其獨特的物理化學性質，在能源電催化領域具有廣泛的應用前景。因此，探究過渡金屬磷化物的電催化機制對于開發新型、廉價、高活性、長壽命的催化體系具有重要的科學指導意義。另一方面，系統總結現有過渡金屬磷化物的合成機理、催化應用及存在問題，對于推進過渡金屬磷化物規模化制備及實際應用具有非常重要的意義。為此，在前期課題組研究基礎上，本評述性論文結合國內外過渡金屬磷化物及電催化的最新研究進展，深入探討了過渡金屬磷化物的活性起源及其在析氫反應（HER）、析氧反應（OER）、氧還原反應（ORR）、氫氧化反應（HOR）、醇氧化（AOR）、氮還原反應（NRR）、二氧化碳還原反應（CO2RR）等能源電催化領域的應用；同時，基于磷的來源系統地歸納和總結了系列過渡金屬磷化物的合成方法及合成機制；最后，針對當前過渡金屬磷化物領域中存在的系列問題、挑戰及未來發展方向進行了分析和展望。該評述性論文有望為今后開發高活性過渡金屬磷化物催化材料提供理論依據及實驗參考。
近5年來，木士春課題組緊緊圍繞綠色、可控及潛在的規模化制備，在過渡金屬基催化劑的設計、構筑及能源電催化應用方面進行了大量的研究工作，已在J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Energ. Environ. Sci.、Adv. Fucnt. Mater.、Adv. Energy Mater.、Nano Energy、ACS Catal.、ACS Energy Lett.等國際權威期刊上發表100余篇高質量論文。所獲得的催化劑在電解水制氫（析氫/析氧）、燃料電池（氧還原/氫氧化）或鋅-空氣電池（氧還原/析氧）等新能源領域展現出高的電催化活性及良好的應用前景。
本論文以廣東佛山仙湖實驗室為第一完成單位。論文第一作者為蒲宗華博士，西南大學與加拿大不列顛哥倫比亞大學聯合培養博士研究生劉婷婷共同第一作者；木士春教授為第一通訊作者，西南大學胡衛華教授和加拿大不列顛哥倫比亞大學的Jian Liu教授為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金（No.51672204）及國家重點研發計劃（No. 2016YFA0202603）等項目的支持。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202004009。