Page 108 - 《精细化工》2020年第12期

·2470· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

a—全谱；b—Fe 的高分辨谱；c—Ni 的高分辨谱；d—S 的高分
辨谱
图 2 FeS 2 /NiS 2 的 XPS 图
Fig. 2 XPS spectra of FeS 2 /NiS 2

FeP/Ni 2 P 的 XPS 结果见图 3。从 FeP/Ni 2 P 的
XPS 全谱图（图 3）也可以看出，材料含有 C、O、
Fe、Ni 和 P 等元素，其中 C 和 O 两元素可能来自
于环境中的碳和材料表面吸附氧或者表面被氧化。
从 Fe 2p 的高分辨 XPS 图谱（图 3b）可以观察到结
合能在 707.3（2p 3/2 ）和 720.3 eV（2p 1/2 ）的峰属于

FeP 中的 Fe-P 峰 [26,13] 。此外，在 710.7 和 723.8 eV a—全谱；b—Fe 的高分辨谱；c—Ni 的高分辨谱；d—P 的高分
辨谱
处有两个比较明显的峰，分别属于 Fe 的 2p 3/2 和 2p 1/2
峰，可能由于表面氧化来自铁的氧化物。从 Ni 2p 图 3 FeP/Ni 2 P 的 XPS 图
Fig. 3 XPS spectra of FeP/Ni 2 P
的高分辨 XPS 图谱（图 3c）可以看出，853.3 eV 附
δ+
近的峰对应于 Ni 2 P 中 Ni 的峰，说明磷化后得到对 2.2 SEM 和 TEM 分析
应的磷化物 [17,27] 。从 P 2p 的高分辨 XPS 图谱（图
图 4 为铁/镍前驱物硫化、磷化前后的 SEM 图。
3d）可以观察到，结合能在 133.8 eV 处的峰属于 P-O
从图 4 可以看出，材料硫化、磷化后，形貌结构稍
峰，在 129.9 eV（2p 3/2 ）处的峰属于金属磷化物的
微有些变化，变为不规则纳米棒状结构。图 5 为
峰（M-P，M=Fe 或 Ni），进一步证实存在磷化物。 FeS 2 /NiS 2 （a、c、e）和 FeP/Ni 2 P（b、d、f）两种

材料的 TEM 图，低倍电镜（图 5a、b）进一步证实
上述两种材料的棒状结构，从高倍透射电镜图均可
以看出两种材料有很多晶格条纹，说明硫化、磷化
处理后得到了结晶度很高的产物。从图 5e 可以观察
到晶面间距为 0.27 和 0.33 nm 的晶格条纹，分别归属
于 FeS 2 的（200） [19] 和 NiS 2 的（111）晶面 [28-29] ，
证实了 XRD 的结果，说明硫化物为 FeS 2 和 NiS 2 。
从高倍透射电镜（图 5d、f）可以观察到晶面间距为
0.24、0.22 和 0.19 nm 的晶格条纹，分别属于 FeP
的（111） [22] 、Ni 2 P 的（111） [30] 和（210）晶面 [31] ，
说明磷化后得到了 FeP 和 Ni 2 P，这一结果也与 XRD
实验结果一致，说明磷化后的产物为 FeP/Ni 2 P。
2.3 催化性能分析
图 6 为 FeS 2 /NiS 2 、FeS 2 、NiS 2 和 FeS 2 -NiS 2 的
析氧催化性能比较，过渡金属硫化物的析氧催化性
能结果见表 1。
从线性扫描伏安曲线（图 6a）可以看出，FeS 2 /
NiS 2 材料的析氧起始电势比 FeS 2 、NiS 2 和 FeS 2 -NiS 2
3 种材料的起始电势都低，说明双金属硫化物复合