电沉积NiCu合金锚定Co₂P纳米线调控电子结构增强的析氢反应 高等学校化学学报    2024, 45 (4): 20240005-.   DOI:10.7503/cjcu20240005

Fig.5 XPS spectra of survey scan(A), Cu_2p (D) and Al_2p (E) of CuAl@Co₂P/NF, XPS spectra of Co_2p (B) and P_2p (C) of CuAl@Co₂P/NF and Co₂P/NF

正文中引用本图/表的段落

对CuAl@Co₂P/NF进行了XPS表征（图5）， 以确定催化剂的元素组成和表面化学状态. 图5（A）为CuAl@Co₂P/NF催化剂的XPS全谱图， 可见， 样品中有Cu， Al， Co， P和O元素， 其中， O可能是在空气中氧化所致. 由图5（C）可见， 位于129.39和130.21 eV处的峰分别归属于P_2p3/2和P_2p1/2， 此外， 在134.39 eV处出现了一个额外的峰， 这是由于磷在空气中部分氧化而形成的P—O键［29］. 由图5（B）可见， 781.4 eV（Co_2p3/2）和797.8 eV（Co_2p1/2）处出现的拟合峰归属于Co—P键， 803.7和787.2 eV处的峰为卫星峰， 775.6 eV处的峰归属于Co2+ ［30］. 由图5（D）可见， 932.2和952.2 eV处的峰分别归属于Cu_2p2/3和Cu_2p1/2， 942.9 eV处的峰为卫星峰， 说明样品在934.3和935.8 eV处存在Cu0和Cu+. 由图5（E）可见， 74.4 eV处的峰归属于铝的氧化物， 71.9和77.7 eV处的峰分别归属于Al—Al键和Al3+的拟合峰， 而出现Ni_3p 峰是因为Al在样品中含量很少， 受NF基底的影响所致. CuAl@Co₂P/NF的P_2p 和Co_2p 的结合能与原始CoP/NF的结合能均向更低方向移动， 而Cu_2p 与Al_2p 结合能均比文献［31，32］报道的结合能发生了正偏移， 表明Cu和Al的引入改变了Co的电子结构， 降低Co的核外电子云密度， 促进H*在带正电荷Co位点的吸附， 而电子云密度增加的Cu和Al 位点可以调节水解离和OH*/H*吸附所需的能量来改善HER性能［33~35］. 此外， CuAl合金的加入可以使样品中P的负电荷低于Co₂P/NF， 从而缓解P活性位点较高的H*吸附能［36］.

本文的其它图/表

• Fig.1  SEM images of Co₂P/NF sample
• Fig.2  SEM images(A—C) and EDS elemental mappings(D—G) of CuAl@Co₂P/NF sample
• Fig.3  TEM image(A) and HRTEM image at an interfacial area(B) of CuAl@Co₂P/NF
• Fig.4  XRD patterns of CuAl@Co₂P/NF and Co₂P/NF
• Fig.6  LSV curves(A, D), corresponding Tafel plots(B, E) and electrochemical impedance spectra(C, F) of different catalysts at an overpotential of 100 mV of catalysts in 1 mol/L KOH alkaline electrolyte saturated with N₂(A—C) and 0.5 mol/L H₂SO₄ acidic electrolyte(D—F)
• Fig.7  CV plots of AlCu@Co₂P/NF(A), Al₂Cu@Co₂P/NF(B), Co₂P/NF(C), AlCu_1.5@Co₂P/NF(D) and Al_1.5Cu@Co₂P/NF(E) with different sweep speeds in the voltage range of -0.27—-0.37 V and corresponding Cdl(F) in 0.5 mol/L H₂SO₄
• Fig.8  CV plots of AlCu@Co₂P/NF(A), Al_1.5Cu@Co₂P/NF(B), AlCu_1.5@Co₂P/NF(C), Al₂Cu@Co₂P/NF(D) and Co₂P/NF(E) with different sweep speeds in the voltage range of -0.3—-0.4 V and corresponding Cdl(F) in 1 mol/L KOH
• Fig.9  Current density⁃time curves of CuAl@Co₂P/NF in 0.5 mol/L H₂SO₄(A) and 1 mol/L KOH(B) at 10 mA/cm², XRD patterns(C) of CuAl@Co₂P/NF before(a) and after(b) the reaction