Ni_(2)P/Cu(OH)_(2)催化剂的制备及其全解水性能研究

通过化学处理法在泡沫铜基底表面生成Cu(OH)_(2)纳米线,大大增加了基底材料的表面积和导电性.采用水热法在Cu(OH)_(2)纳米线表面制备片状Ni-CH/Cu(OH)_(2)前驱体,对Ni-CH/Cu(OH)_(2)前驱体进行低温磷化得到多级结构Ni2P/Cu(OH)_(2)催化剂.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)对催化剂的物质结构和表面形貌进行了表征.采用线性伏安法、恒电位等技术对催化剂的电化学性能进行测试.在1.0 mol·L^(-1)KOH碱性溶液中,当电流密度为10 mA·cm^(-2)时,Ni_(2)P/Cu(OH)_(2)的析氢反应(HER)和析氧反应(OER)过电位分别为133和333 mV,且均具有较好的稳定性.将这种多级结构Ni_(2)P/Cu(OH)_(2)催化剂分别用作阳极和阴极进行全解水电解,电流密度达到10 mA·cm^(-2)时所需电势仅为1.69 V,表现出优异的全解水催化性能.良好的电催化性能主要归因于泡沫铜较好的导电性以及这种多级结构催化剂能增大催化剂的表面积,可提供更多的电子传输孔道,暴露更多的活性位点.