効率的なエレクトロ/フォト触媒水分解のための大サイズ、多孔質、超薄型NiCoPナノシート

要約 多孔性の超薄型2D触媒は、電気/光触媒水素生成反応（HER）および全体的な水分解の分野で大きな注目を集めている。ここに、普遍的なpH制御の湿式化学法が報告され、熱処理およびリン化処理に続き、大サイズ、多孔質、超薄型の二金属リン化物（NiCoP）ナノシートを調製した。この際、グラフェン酸化物をテンプレートとして採用し、生成物のサイズを決定する。得られたNiCoPナノシートの厚さは、pHを7.8から8.5に微調整することで3.5から12.8nmの範囲となる。厚さ依存の電気触媒性能は実験的に証明され、計算研究によって説明されている。調製した大サイズの超薄型NiCoPナノシートは、全体的な水分解に対して優れた二機能性電気触媒活性を示し、HERでは34.3mV、酸素生成反応では245.0mVという低い過電位をそれぞれ10mA cm−2で示す。さらに、NiCoPナノシートは優れた光触媒HER性能を示し、一般的に使用される光触媒CdSと組み合わせることで、238.2mmol h−1 g−1の高いHERレートを達成し、Pt/CdS（81.7mmol h−1 g−1）の性能を大きく上回る。これらの結果は、効率的かつ多機能な電気/光触媒としての大サイズ多孔質超薄型NiCoPナノシートの可能性を示している。