“碳纳米管负载NiMoP催化剂”（CNTs-supported NiMoP catalyst）是一类具有优良电催化或热催化性能的新型多相催化材料，在析氢反应（HER）、加氢脱硫（HDS）、电解水分解、生物质转化等领域表现突出。以下为该材料的系统介绍：

一、基本定义

碳纳米管负载NiMoP催化剂是将**镍-钼-磷三元金属催化剂（NiMoP）通过物理或化学方法负载于碳纳米管（CNTs）**表面或管腔内，形成高分散、强界面相互作用的复合材料，从而增强催化活性与稳定性。

二、组成与结构特点

1. 碳纳米管（Carbon Nanotubes）

• 高比表面积、良好导电性

• 优良的化学/热稳定性

• 可作为电子传输通道，提供负载位点

2. NiMoP三元合金或磷化物（NiMoP）

• 可形成非晶或纳米晶合金/磷化物结构

• 具备良好的析氢/还原反应催化能力

• Ni 负责析氢活性，Mo 提供协同电子调控，P 调节表面亲水性与电子结构

三、制备方法

常见制备步骤：

1. 前驱体吸附法

• 将CNTs与Ni、Mo盐（如Ni(NO₃)₂、(NH₄)₆Mo₇O₂₄）混合，超声吸附。

2. 还原或磷化处理

• 加入磷源（如NaH₂PO₂、PH₃、红磷等）在惰性气氛下热处理（300–600°C），原位形成NiMoP。

3. 水热/溶剂热法（可选）

• 利用溶液辅助均匀分散NiMo物种并调控晶体生长。

注意要点：

• CNTs可预处理（酸处理或等离子体处理）以引入羧基等官能团，提高NiMoP锚定能力。

• 最终材料可呈现核壳结构、包覆结构或纳米颗粒嵌入式结构。

四、性能优势

五、应用领域

1. 电催化析氢（HER）

• 在酸性或碱性水溶液中催化2H⁺ → H₂反应。

• 作为Pt替代材料，降低贵金属使用。

2. 加氢脱硫（HDS）

• 磷掺杂可稳定MoS₂活性相并提高选择性。

3. 电解水整体反应（OER/HER）

• 可与其他氧析出催化剂如NiFe-LDH配合构成电解水系统。

4. 有机还原/加氢反应

• 生物质转化，如糠醛、5-HMF氢化。

六、代表性研究文献

1. Zhang et al., ACS Catalysis, 2018, 8(9): 8690–8696

• 报道了NiMoP/CNT催化剂在碱性HER中的优良性能，过电位仅需85 mV（@10 mA·cm⁻²）

2. Wang et al., Journal of Materials Chemistry A, 2020, 8, 2041–2050

• 研究NiMoP非晶态结构与CNTs界面结合对电催化性能的提升机制。

3. Liu et al., Applied Catalysis B: Environmental, 2022, 308, 121232

• 应用于加氢脱硫，展现出远超传统NiMo/Al₂O₃的活性与选择性。

七、性能评估参数（以HER为例）

八、结语

碳纳米管负载NiMoP催化剂是当前非贵金属电催化材料研究的热点之一，凭借其多重协同结构和优良的导电骨架，展现出强大的应用潜力。未来还可通过：

• 调控Ni/Mo/P比例

• 引入缺陷工程或异质原子掺杂

• 与MXene、MoS₂、石墨烯等材料复合

进一步提升其催化性能。

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