因硫化镍(Ni3S2)制备工艺简单、价格低廉,是一种极具应用前景的尿素氧化反应(UOR)催化剂。然而,低活性位点抑制了纯Ni3S2的UOR活性。掺杂是提升电催化剂活性位点的有效策略。鉴于此,张瑶博士、宋明副教授、孙丽美教授与中国科学院大学宋锐教授合作,首先采用理论指导策略对掺杂元素进行筛选,结果表明P和Mo共掺杂对提高Ni3S2的UOR活性贡献最大。然后,以多金属氧酸盐PMo12O40·xH2O为前驱体,合成了P、Mo共掺杂的Ni3S2(P-Mo-Ni3S2@NF)。实验结合理论计算结果表明,P和Mo共掺杂可以调控Ni3S2的形貌和电子结构,加速电子转移,增加Ni3S2中的Ni3+活性位点数量,提高材料导电性,增强其对尿素吸附和关键中间体*COO脱附,从而加速UOR反应发生。该研究发表在Journal of Materials Chemistry A上,影响因子14.511。
论文链接:https://doi.org/10.1039/D2TA08645J