東華大學(xué)劉天西教授團(tuán)隊(duì)提出了一種基于雙金屬-有機(jī)凝膠(Bimetal-Organic Gel, BMOG)的自模板碳化通用合成新策略，成功制備了具有異質(zhì)結(jié)構(gòu)的過渡金屬磷化物@氮/磷共摻雜碳準(zhǔn)氣凝膠(Transition Metal Phosphide@Nitrogen, Phosphorus Co-doped Carbon Quasi-aerogels, TMP@NPCA)。該碳準(zhǔn)氣凝膠呈現(xiàn)由大量納米級碳顆粒組成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，微觀結(jié)構(gòu)與碳?xì)饽z高度相似，其連續(xù)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可在納米尺度控制和剪裁。在自模板碳化過程中，BMOG中所含的有機(jī)配體與Zn/M (M = Co, Fe, Ni)雙金屬簇分別起到了不同的作用，其中，富含碳-氮-磷元素的有機(jī)配體可以碳化形成氮/磷雙摻雜碳材料，Zn離子能夠大幅度提升碳化產(chǎn)率和碳化過程中微觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，而螯合的M離子可以通過獨(dú)特的自磷化過程形成在三維碳準(zhǔn)氣凝膠骨架中均勻分布的TMP納米顆粒。由于具有良好的導(dǎo)電/傳質(zhì)特性和均勻分布的活性位點(diǎn)，該TMP@NPCA復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出卓越的氧還原(ORR)-氫析出(HER)雙功能催化活性。因此，基于配位聚合物凝膠的自模板碳化通用合成策略成功實(shí)現(xiàn)了TMP納米組分(多功能催化活性)與碳?xì)饽z結(jié)構(gòu)特性(三維導(dǎo)電通路、高孔隙率、高比表面積)的完美結(jié)合，為發(fā)展低成本和高性能的雙功能電催化劑提供了有益借鑒。

該研究工作發(fā)表于Advanced Functional Materials雜志，東華大學(xué)碩士生郭和樂和博士生封其春為共同第一作者，劉天西教授和張超研究員為共同通訊作者。

參考文獻(xiàn)：Hele Guo?, Qichun Feng?, Kaiwen Xu, Jingsan Xu, Jixin Zhu, Chao Zhang*, Tianxi Liu*. Advanced Functional Materials, 2019, DOI: 10.1002/adfm.201903660.