磷鎳鉬/石墨片電極材料的制備及其電催化析氫和葡萄糖檢測性能

張海欽,孟阿蘭

(青島科技大學 化學與分子工程學院，山東青島266042)

化石能源的應用直接影響人類社會的發展，但同時又會影響人體健康以及動植物的生存、生長，而且化石資源有限。因此，從化石燃料逐步轉向可再生且無污染的非化石能源是能源應用發展的必然趨勢[1-2]。氫氣作為可再生能源，可通過燃料電池轉換成電能，可直接作為清潔燃料用于電力供應、交通運輸和航天航空領域，也可用作各種能源的中間載體或工業原料，被認為是最有前途的傳統化石燃料的替代能源之一[3-5]。電解水制氫，具有操作簡單，不產生任何有毒有害物質，產氫率及產品純度高等優點，是最具吸引力的制氫方案之一[6-8]。目前，具有顯著催化活性的Pt基催化劑是HER的代表性基準催化劑[9]。雖然該類催化劑非常適用于水分解，但價格昂貴，在自然界中儲量很低，無法滿足工業生產需要。因此，科學家們一直致力于尋找廉價、高催化活性、長期穩定且儲量豐富的催化材料，并相繼開發出了過渡金屬合金[10]、過渡金屬硫化物[11]、過渡金屬磷化物[12]、過渡金屬氧化物/氫氧化物[13]等催化劑。其中，過渡金屬磷化物已被證明是一種極具潛力的HER非貴金屬催化劑[14-15]。

葡萄糖檢測關乎醫療診斷和指導人類健康生活，因此人們一直非常重視其檢測方法研究，繼酶葡萄糖傳感器之后，開發出了穩定性更高的無酶葡萄糖傳感器，而電極活性材料是決定傳感器性能的關鍵因素。過渡金屬磷化物有良好的導電性和豐富的活性位點，有望成為理想的無酶葡萄糖傳感器電極材料[16]。……