金纳米粒子修饰黑磷纳米(BP/Au)的电催化析氧性能研究(含TEM图像)

黑磷作为一种独特的单元素二维材料，由于其特殊的电子结构和令人满意的催化活性，在电催化氧释放领域引起了广泛的研究兴趣。然而，BP纳米片有限的催化活性限制了其实际应用。在本文中，BP/Au是由一个简单的一锅热溶液法制备，并用作OER电催化剂。通过一系列表征方法确定了BP/Au的微观结构和组成。此外，电化学研究表明，与单层BP纳米片相比，BP/Au具有更小的超粒子和更小的Tafel斜率，这表明合成的BP/Au具有更好的电催化析氧性能。

〖图文介绍〗

图1. a, b) BP/Au异质结的TEM图像。插图显示了BP/Au异质结的SAED模式。c) BP/Au异质结的HRTEM图像。d, g)所选区域P、Au元素的EDS能谱图。

图2. a) BP/Au和纯BP在1 M KOH电解液中的CV极化曲线。图中所示曲线分别对应于BP/Au和纯BP的塔费尔斜率。b) 1M KOH电解液中BP/Au和纯BP的电化学交流阻抗谱。

图3. a)原始单层BP和b)单层BP被Au吸附的能带结构计算，其中能量根据费米能量EF进行缩放，红色和蓝色的大小分别表示P原子和Au原子的投影重量。相应的带隙值显示在带图中。c)顶部和d)单层BP被金原子吸附时电荷密度差异的侧面图。电子的损失用蓝色表示，电子的获得用黄色表示。e)从Au原子吸附的单层BP(100)切片观察电子定位函数。电子的浓度从蓝色增加到红色。。

图4. a)在最稳定吸附位点吸附OH的BP/Au的顶视图和侧视图。关键:黄色,金;紫色、磷;红、氧气和白色氢。b)计算出单层BP(黑色)和BP/Au(红色)的析氧反应过程的标准自由能图。

图5. a) CV极化曲线和b)计算BP/Au在KOH浓度不同电解质溶液(1.0, 0.5, 0.1, 0.05 M)的塔菲尔斜率。C)计算的塔费尔斜率，在1.48 V的电流密度，和电位在10 mV cm−2作为C[OH−]的浓度的函数。d)不同浓度KOH电解质溶液中BP/Au的电化学交流阻抗谱。

图6. BP/Au在0.5 M KOH电解液中稳定。a) CV极化曲线的循环稳定性。b) it曲线持续72 h的长期稳定性试验。图示为试验后BP/Au的TEM图像和SAED模式。c)伏安曲线上1.4 V电压对应的电流密度。

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