“…11 TEM (a-b), and HRTEM (c) images of Rh2P@NC, polarization curves for Rh2P@NC initial and after 1000 CV scanning and time-dependent current density curve for Rh2P@NC under static overpotential of 20 mV for 10 h (d) [51] , electrocatalytic properties for the HER in 1.0 mol/L KOH of Ru2P/RGO-20, Ru2P and Pt/C (e), free-energy diagram of the HER for RGO, Ru2P,Pt and Ru2P/RGO-20 (f) [81] , band structure of pure RuP2 (left) and RuP2@NPC hybrid (right) (g) [93] , HER polarization curves of the pure metal phosphides and the physical mixture of different metal phosphides and graphene in 0.5 mol/L H2SO4 and 1 mol/L KOH (h) [45] 此外,当磷化物与载体发生耦合作用的同时, 可能会暴露额外的活性位点。 Mu 等 [95] ;贵金属取代过渡金属位置,与磷配位,过渡 金属作为骨架起着稳定结构的作用 [97] 。 Chen 等 [98] 利用水热法在泡沫镍上生长了含有 Ru 前体的 Mn/Fe MOF(MnFe PBA),低温固相磷化 后得到 Ru 改性的复合催化剂(Ru-MnFeP/NF),作为 HER、OER 双功能催化剂具有出色的活性与稳定性 (图 12(a))。研究发现 Ru 与磷化物间存在电荷转移, 电子聚集在 Ru 位点,DFT 计算表明 Ru 负载在 Fe2P 或 Mn2P 上时,能有效降低∆GH*(图 12(b))。Li 等 [96] 报道了 Ru 掺杂的 MOF 衍生的 Ru/CoxP@NC 催化剂, 与 CoxP@NC 相比, 前者表现出高效的电催化活性和 对 HER 的长期稳定性。 He 等 [99] 对 NiFe-P 纳米片进行 Ru 掺杂,XPS 结 果表明,由于 Ru 的成功掺杂,Fe2p,Ni2p 和 P2p 的结合能均正向移动,这被认为是提高了电子转移 能力并减少能垒(图 12(c))。同时理论研究证明, Ru 的掺杂不仅提供了新的活性位点(Ru 位点),而且还 增强了原始位点(P 位点)的活性,从而降低了催化剂 表面对 H *的强烈吸附(图 12(d-f))。 图 12 Ru-MnFeP/NF 催化剂制备示意图(a), Fe2P-Ru h 和 Mn2P-Ru 结构的电荷分布(b) [98] , Ru-NiFe-P 和 NiFe-P 的 XPS 结果(c), Ru-NiFe-P 的吸收模型表面(d), 平衡电势下计算的∆GH*(e), Ru-NiFe-P 和 NiFe-P 的总态密度(f) [99] Fig. 12 Schematic illustration of the fabrication of Ru-MnFeP/NF catalysts (a), calculated charge density differences of Fe2P-Ru and Mn2P-Ru structures (b) [98] , high-resolution XPS spectra of Ni2p, Fe2p and P2p in the Ru-NiFe-P and the NiFe-P (c), the absorption modeled surfaces of Ru-NiFe-P (d), calculated ΔGH* for Ru-NiFe-P, NiFe-P, Ru-Ni-P, Ni-P, Ru-Fe-P and Fe-P (e), total density of states of Ru-NiFe-P and NiFe-P (f) [99] 3 同步辐射 X 射线吸收谱表征 X 射线吸收光谱(XAS),即 X 射线吸收精细结构 光谱(XAFS),是利用 X 射线入射前后信号变化来分 析材料元素组成、电子态及微观结构等信息的谱学 手段,对局部原子结构和化学环境敏感 [100] 。XAS 可 分为 X 射线吸收近边结构(X-ray Absorption Near-edge Structure, XANES)和扩展 X 射线精细吸收 结构(Extended X-ray Absorption Fine Structure , EXAFS)。XANES 对应吸收边前约 10 eV 到边后 50 eV 的区域, EXAFS 对应从吸收边高能侧大约 30 eV 或 50 eV 开始直到边后近 1000 eV 的区域 [101] 。在催 化领域, XAFS 是基于同步辐射的各种表征手段中应 用范围最广泛的一种,在物质结构表征、理化性能 解释等方面发挥着越来越重要的作用。 通过 XANES 可以获得中心原子的氧化态等信 息。对 EXAFS 曲线进行拟合,可以获得中心原子的 配位环境信息,包括周围原子的种类,键长,配位 数和无序度等 [102] 。这些信息对于理解电催化性能至 关重要,并且可以为进一步设计高效的催化剂提供 指导。例如,Guo 等 [103] PdPSA-CN(f)的几何结构, Pd K 边 XANES 光谱(g), EXAFS 在 R(h)和 k(i)空间对应的 k 3 加权傅里叶变换谱 [103] , RuCl3@HPN 和 Ru SAs@PN 的 EXAFS 光谱(j), Ru SAs@PN、 Ru 箔和 RuCl3@HPN 的小波变换谱(k), N 的 K 边(l)、 P 的 L 边(m)NEXAFS 光谱, PN 和 Ru SAs@PN 的质子去耦 31 P 固态 MAS NMR 谱(n) [104]…”