炭素支持体上に支持されたコドープドタングステンリン酸ナノ粒子の合成：高効率HER触媒としての応用

タングステンリン酸（WP）は、その独自の触媒性能により、電気化学的水素発生反応（HER）の有望な電極触媒であると考えられています。しかしながら、高温（600 °C以上）での調製による凝集のため、さらなる応用は厳しく制限されています。ここでは、7種類の異なる炭素支持体の表面に小さな粒子サイズとより高い分散性を持つコドープドWPを調製するために、クエン酸による二段階老化法を採用しました。コバルトはWPの格子内に成功裏に取り込まれ、好ましい触媒性能をもたらします。7種類の異なる炭素支持体の導入により、金属支持相互作用が強化され、この二段階老化法が普遍的であることが証明されました。得られたCoWP-CA/KB（2段階老化）は、10 mA cm–2の電流密度を達成するための低い過電圧111 mVを持ち、望ましいターフェル勾配58 mV dec–1を示し、ほとんどのWPベースの電極触媒を上回っています。さらに、この電極は60時間の間に著しい減衰なく優れた安定性を持っています。その卓越した性能は、構造（繊細な粒子サイズ、均一な分散、大きな比表面積）と電気化学的特性（大きな電気化学的活性表面積、優れた電気伝導性、強化された界面電荷移動速度、および高いターンオーバー周波数）に起因します。この新しい合成戦略は、高いHER活性と耐久性を持つ堅牢な非貴金属系電極触媒の設計において重要な役割を果たし、将来の水素需要に応えることになります。