双功能2D/3D杂化结构Co_(2)P-CeO_(x)异质结一体化电极的构筑及电催化尿素氧化辅助制氢性能

以泡沫镍(NF)为基底,通过多电位阶跃电沉积和低温磷化的方法,制备双功能的多层次二维/三维(2D/3D)杂化结构的Co_(2)P-CeO_(x)一体化电极(Co_(2)P-CeO_(x)/NF),并用于电催化尿素氧化辅助制氢性能研究.结果表明,通过3D CeO_(x)纳米花与2D Co_(2)P纳米片之间的强界面相互作用和良好的电子协同耦合作用,使该一体化电极具有较高的导电性、表面活性和稳定性,强化了电催化析氢反应(HER)和尿素氧化反应(UOR)性能.在两电极电解池体系下进行电催化制氢的同时降解尿素,电流密度达到30 mA/cm^(2)时,所需要电位为1.42 V,比全解水所需电位降低0.17 V,经过10 h电催化尿素的降解效率达76.4%;综合分析表明,2D Co_(2)P与3D CeO_(x)多层次纳米片异质界面处电子的定向转移,引起界面区域的局部电荷重新排布;形成的氧空位提供配位不饱和位点,暴露更多的活性位点,优化反应物分子在催化剂表面的吸附能,进而促进分子活化,使其具有较高的催化反应活性.