Digitální knihovna UPCE přechází na novou verzi. Omluvte prosím případné komplikace. / The UPCE Digital Library is migrating to a new version. We apologize for any inconvenience.

Publikace:
High-temperature Preparation of Ni2P Suspended within Carbon Matrix and its Potential as HER Electrocatalyst

Článekopen accesspeer-reviewedpostprint
dc.contributor.authorReinders, Nataliiacze
dc.contributor.authorĎurovič, Martincze
dc.contributor.authorHoncová, Pavlacze
dc.contributor.authorDohnalová, Žanetacze
dc.contributor.authorLuxová, Janacze
dc.contributor.authorŠlang, Stanislavcze
dc.contributor.authorRodriguez Pereira, Jhonatancze
dc.contributor.authorŠulcová, Petracze
dc.date.accessioned2025-10-07T10:14:23Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractHydrogen production via electrocatalytic reduction of water is a promising clean-energy technology. For further advancement of this technology, the exploration of cost-effective and streamlined approaches for producing active phosphide-based catalysts is of great importance. This study presents a new high-temperature preparation method of a microporous Ni2P/C catalyst composed of crystalline Ni2P nanoparticles homogeneously distributed within an amorphous carbon matrix in a weight ratio of 40/60. The redox transformation leading to the for-mation of Ni2P from not-reduced stable inorganic salts was facilitated during thermal treatment by a polymeric precursor, which, in turn, transformed into microporous carbon matrix that prevented the newly formed phos-phide particles from agglomerating and sintering. The microporous structure of the prepared composite was characterised by gas adsorption technique and modelled using density functional theory and statistical thickness methods. The t-plot revealed high micropore surface area of 333.5 m(2) g(-1) (accounting 97 % of total surface area) and the pore size distribution in the range of 10-12 angstrom. According to TEM analysis, the size range of the Ni2P inclusions varied from 5 to 200 nm. The evaluation of electrocatalytic properties of the Ni2P/C composite demonstrated its high HER activity and stability under high voltages in alkaline water electrolysis conditions. Furthermore, HER activity of the composite was substantially enhanced by grinding, which opened closed microporosity channels and increased the micropore surface area to 355.2 m(2) g(-1), thereby increasing the number of catalytically active sites in the sample. The result indicates the exceptional role of the microporous micro-structure of the composite in its catalytic performance. The findings of this study may have a significant impact on the practical implementation of efficient hydrogen production by water electrolysis.eng
dc.description.abstract-translatedVýroba vodíku elektrokatalytickou redukcí vody je slibnou technologií čisté energie. Pro další pokrok této technologie má velký význam zkoumání nákladově efektivních a efektivních přístupů k výrobě aktivních katalyzátorů na bázi fosfidů. Tato studie představuje nový způsob vysokoteplotní přípravy mikroporézního katalyzátoru Ni2P/C složeného z krystalických nanočástic Ni2P homogenně distribuovaných v amorfní uhlíkové matrici v hmotnostním poměru 40/60. Redoxní transformace vedoucí ke vzniku Ni2P z neredukovaných stabilních anorganických solí byla usnadněna během tepelného zpracování polymerním prekurzorem, který se zase přeměnil na mikroporézní uhlíkovou matrici, která zabránila nově vytvořeným fosfidovým částicím aglomerovat a slinovat. Mikroporézní struktura připraveného kompozitu byla charakterizována technikou adsorpce plynu a modelována pomocí teorie hustoty funkcionálu a metod statistické tloušťky. T-graf odhalil vysokou plochu povrchu mikropórů 333,5 m2. g-1 (což představuje 97 % celkové plochy povrchu) a distribuci velikosti pórů v rozmezí 10-12 angstromů. Podle analýzy TEM se rozsah velikosti vměstků Ni2P pohyboval od 5 do 200 nm. Hodnocení elektrokatalytických vlastností Ni2P/C kompozitu prokázalo jeho vysokou HER aktivitu a stabilitu při vysokých napětích v podmínkách alkalické elektrolýzy vody. Kromě toho byla HER aktivita kompozitu podstatně zvýšena mletím, které otevřelo uzavřené mikroporézní kanály a zvětšilo povrch mikropórů na 355,2 m2.g-1, čímž se zvýšil počet katalyticky aktivních míst ve vzorku. Výsledek ukazuje na výjimečnou roli mikroporézní mikrostruktury kompozitu v jeho katalytickém výkonu. Poznatky této studie mohou mít významný dopad na praktickou realizaci efektivní výroby vodíku elektrolýzou vody.cze
dc.formatp. 112870eng
dc.identifier.doi10.1016/j.micromeso.2023.112870
dc.identifier.issn1387-1811
dc.identifier.obd39890188
dc.identifier.scopus2-s2.0-85175337781
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10195/86042
dc.identifier.wos001108982400001
dc.language.isoeng
dc.peerreviewedyeseng
dc.publicationstatuspostprinteng
dc.publisherElsevier Science BVeng
dc.relation.ispartofMicroporous and Mesoporous Materials, volume 364, issue: Januaryeng
dc.relation.publisherversionhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387181123004468
dc.rightsopen accesseng
dc.rights.licenseCC BY-NC-ND 4.0
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectNickel (II) phosphideeng
dc.subjectAmorphous carbon matrixeng
dc.subjectMicroporous compositeeng
dc.subjectPolymeric precursor methodeng
dc.subjectHydrogen productioneng
dc.subjectFosfid nikelnatýcze
dc.subjectAmorfní uhlíková matricecze
dc.subjectMikroporézní kompozitcze
dc.subjectMetoda polymerních prekurzorůcze
dc.subjectVýroba vodíkucze
dc.titleHigh-temperature Preparation of Ni2P Suspended within Carbon Matrix and its Potential as HER Electrocatalysteng
dc.title.alternativeVysokoteplotní příprava Ni2P suspendovaného v uhlíkové matrici a jeho potenciál jako HER elektrokatalyzátorcze
dc.typearticleeng
dspace.entity.typePublication

Soubory

Původní svazek

Nyní se zobrazuje 1 - 1 z 1
Načítá se...
Náhled
Název:
Article_revised_4-10-2023_fulltext_1.pdf
Velikost:
1.5 MB
Formát:
Adobe Portable Document Format