使用间歇性太阳能或风能的可再生电力驱动碱性水电解是一种贸易上可行的制氢技能，但很少有非贵金属双功效催化剂在大电流密度下用于HER和OER，同时具有优秀的催化服从和波动性，分外是关于铁基催化剂。
基于此，湖南师范大学周海青传授和余芳传授、安徽师范大学盛天博士（配合通讯作者）等人报道了一种原位构建的具有双功效催化活性的自支持Fe2P/Co2N多孔异质结阵列，在电流密度为500 mA cm−2下HER和OER的过电位辨别为131和283 mV，优于已报道的大少数非贵金属双功效电催化剂。其还体现出优秀的全体水剖析活性，辨别必要1.561和1.663 V的低电压即到达100和500 mA cm−2，并在1 M KOH中具有优秀的历久性。最紧张的是，其在电流密度为500 mA cm−2下也能波动120 h，分明优于IrO2(+)//Pt(−)耦合的贵金属电极，是已报道的最好的双功效催化剂之一。为理解HER的动力学机制，作者对Fe2P/Co2N和CoP/Co2N（P-Co2N）两种催化剂举行了DFT盘算，具有周期界限的Fe2P/Co2N和CoP/Co2N界面实际模子。依据HER机制，在第一个Volmer步调中，一个H2O分子在催化剂外表的活性位点（M-H*）上解离为一个被吸附的氢，然后经过M-H*与第二个H2O分子的耦合天生气态氢分子，激烈依赖于H*联合能（ΔGH*）。作者还盘算了H*在催化剂外表的吸附能。Fe2P/Co2N异质结的界面Fe位点上的ΔGH*值约为-0.29 eV，远小于CoP/Co2N的-0.45 eV。Fe2P/Co2N异质结上ΔGH*的大幅低落，标明异质结四周H*的吸附才能失掉优化，有利于进步催化剂的析氢功能，进一步阐明Fe2P/Co2N杂化产品的Fe原子是水解离和H吸附的真正活性位点，活化势垒较低。后果标明，Fe2P/Co2N异质结的Fe2P和Co2N之间的界面互相作用有利于无效吸附H*，从而促进反响动力学。Engineering Active Iron Sites on Nanoporous Bimetal Phosphide/Nitride Heterostructure Array Enabling Robust Overall Water Splitting. Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202209465.https://doi.org/10.1002/adfm.202209465.
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