电催化整体水裂解（OWS）是目前最有前途的一种制氢途径。众所周知，诸如Pt、Ru、Ir等贵金属材料虽然具有优异的催化活性，但由于成本高、原料短缺等原因，其实际应用受到了严重限制。而过渡金属硫化物（TMSs）具有成本低、资源丰富、制备方便等优点，是目前最有希望替代贵金属制备用于OWS的候选电催化剂材料之一。
近日，广西大学喻泽斌教授报道了采用简单的两步水热法制备了两种催化剂：AQS/S（Ni3S2与蒽醌-2-磺酸钠复合）和BZ/S（Ni3S2与苯磺酸钠复合）。
文章要点
1）两种催化剂的物理和电化学表征证实了AQS/S比BZ/S具有高度的结晶结构和电化学优势。
2）在此基础上，为了进一步研究引电官能团对电催化性能的影响，研究人员在AQS中用-H、-NO2和-Br取代-SO3Na，得到了具有不同形貌和电催化性能的AQ/S、NOAQ/S和BRAQ/S电催化剂。结果表明，-SO3Na最有利于S空位的形成。研究人员以AQS/S和活化的AQS/S为例，在10 mA cm−2的1 m KOH溶液中，获得了62 mV（HER）、133 mV（OER）和1.43 V（OWS）的超低过电位，并且在相同的电流密度下100 h内没有明显的下降。
3）态密度（DOS）计算表明，AQD具有内键稳定和易于与金属外键结合的双重优点，使金属反应中心分散，同时保证了优异的活性和较高的稳定性。
本研究可为设计和构建高效、可扩展、环境友好的OWS电催化剂提供了新的思路。
参考文献
Yushan Chen, et al, 3D-Stretched Film Ni3S2 Nanosheet/Macromolecule Anthraquinone Derivative Polymers for Electrocatalytic Overall Water Splitting, Small 2021
DOI: 10.1002/smll.202101003
https://doi.org/10.1002/smll.202101003
