广东佛山仙湖实验室工作动态  2020-9-14

近日，广东佛山仙湖实验室木士春教授课题组在国际材料学顶级期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上撰写并发表题为“过渡金属磷化物：活性起源、能源相关的电催化应用及其合成策略”的系统性评述文章。

过渡金属磷化物（TMPs），由于其独特的物理化学性质，在能源电催化领域具有广泛的应用前景。因此，探究过渡金属磷化物的电催化机制对于开发新型、廉价、高活性、长寿命的催化体系具有重要的科学指导意义。另一方面，系统总结现有过渡金属磷化物的合成机理、催化应用及存在问题，对于推进过渡金属磷化物规模化制备及实际应用具有非常重要的意义。为此，在前期课题组研究基础上，本评述性论文结合国内外过渡金属磷化物及电催化的最新研究进展，深入探讨了过渡金属磷化物的活性起源及其在析氢反应（HER）、析氧反应（OER）、氧还原反应（ORR）、氢氧化反应（HOR）、醇氧化（AOR）、氮还原反应（NRR）、二氧化碳还原反应（CO2RR）等能源电催化领域的应用；同时，基于磷的来源系统地归纳和总结了系列过渡金属磷化物的合成方法及合成机制；最后，针对当前过渡金属磷化物领域中存在的系列问题、挑战及未来发展方向进行了分析和展望。该评述性论文有望为今后开发高活性过渡金属磷化物催化材料提供理论依据及实验参考。

近5年来，木士春课题组紧紧围绕绿色、可控及潜在的规模化制备，在过渡金属基催化剂的设计、构筑及能源电催化应用方面进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.等国际权威期刊上发表100余篇高质量论文。所获得的催化剂在电解水制氢（析氢/析氧）、燃料电池（氧还原/氢氧化）或锌-空气电池（氧还原/析氧）等新能源领域展现出高的电催化活性及良好的应用前景。

本论文以广东佛山仙湖实验室为第一完成单位。论文第一作者为蒲宗华博士，西南大学与加拿大不列颠哥伦比亚大学联合培养博士研究生刘婷婷共同第一作者；木士春教授为第一通讯作者，西南大学胡卫华教授和加拿大不列颠哥伦比亚大学的Jian Liu教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（No.51672204）及国家重点研发计划（No. 2016YFA0202603）等项目的支持。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202004009。