纳米过渡金属磷化物的合成与能源相关应用学术资讯

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煤炭、石油、天然气等化石能源在地球上的储量有限，已经逐渐不能满足人类社会对于能源的需求，能源危机迫在眉睫。此外，化石燃料的大量消耗所导致的温室效应、雾霾、酸雨等环境问题也愈发严重。为了解决这些问题，不仅需要开发清洁的可再生能源，同时还要对现有依赖程度较高的化石燃料实现清洁生产。而高活性、高选择性的催化剂就是实现这些技术的关键。

天津大学的张兵课题组在国际上率先采用纳米过渡金属磷化物用于电催化水分解制氢、制氢与有机氧化耦合、以及有机加氢反应，取得了系列进展（Chem. Commun., 2013, 49, 6656-6658; ACS Appl. Mater. Int., 2015, 7, 2376-2384; Chem. Sci., 2017, 8, 2769-2775; Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 12014-12017; Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 18908-18912; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 18527-18531; Sci. Bull., 2020, 65, 1547-1554; CCS Chem., 2020, 2, 507-515; Natl. Sci. Rev., 2020, 7, 285-295），并曾于2016年发表了题为“Recent Advances in Transition Metal Phosphide Nanomaterials: Synthesis and Applications in Hydrogen Evolution Reaction”的Tutorial Review（Chem. Soc. Rev., 2016, 45, 1529-1541）。

近年来，国内外诸多研究者投入该领域，有力地推动了过渡金属磷化物在能源转化与存储等领域中的应用与发展。

近日，张兵课题组在Energy & Environmental Science上发表了题为“Recent advances in nanostructured transition metal phosphides: synthesis and energy-related applications”的综述。该文首先基于使用磷源的不同，总结了过渡金属磷化物的最新合成策略，并从热催化、电催化、光催化和能源存储4个大方向下的16个小方向逐一介绍了过渡金属磷化物在能源转化和存储相关领域的具体应用，重点从原理方面讨论了过渡金属磷化物的结构与相关应用之间的构效关系，并展望了过渡金属磷化物未来的发展方向，为深入理解过渡金属磷化物的催化机制，设计开发高效稳定的过渡金属磷化物和其他非贵金属催化材料提供了指导和借鉴。

相关论文发表在Energy & Environmental Science上，文章的通讯作者是天津大学的张兵教授，第一作者是博士后史艳梅。

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