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1.
寻找高活性、碱性稳定且具有极低过电位的非贵金属基析氧反应(OER)催化剂有巨大的价值,但由于OER缓慢的动力学,使其商业化面临相当大的挑战.本文中,我们通过一种自适应的表面重构方法设计了一种强耦合核壳纳米结构的预催化剂.该预催化剂由内部生长的Ni3N/Ni异质结构核和超薄Ni3N壳(Ni3N/Ni@Ni3N)组成,通过逐步的热氮化路径合成.Ni3N/Ni@Ni3N样品在电流密度10 mA·cm-2下展现出超低的过电位(229 mV),其在过电位270 mV下,电流密度为单独的Ni3N、Ni以及商业RuO2催化剂的17,37和20倍,同时具有较低的塔菲尔斜率(55 mV·dec-1).在OER过程中,Ni3N/Ni@Ni3N样品的表面发生了重构,生成了高活性的NiOOH.原位拉曼光谱和非原位电子显微镜的研究证实了这一点.密度泛函理论(DFT)计算结果表明,NiOOH到Ni3N的界面电子转移产生了带正电的Ni阳离子,大大降低了 OER中间产物吸附/脱附的能垒. 相似文献
2.
电催化葡萄糖氧化反应(GOR),由于其相对较低的热力学势和自然界中生物质丰富的葡萄糖来源,是各种电催化氧化反应中有前途的替代电催化水分解中的阳极氧化反应。然而,开发高活性、低成本的GOR电催化剂仍是一个难题。本文合成了高催化活性、低成本、具有梭形结构的Fe-MOFs电催化剂,即MIL-88A(Fe),将其应用于电催化GOR反应中,具有高效的催化效率。实验表明,所制得的梭形Fe-MOFs电催化剂在1.0 mol·L-1 KOH电解质溶液中,进行电催化水分解阳极氧化反应需要约1.60 V的电位,才能提供100 mA·cm-2的电流密度。然而,在含有0.05 mol·L-1葡萄糖和1.0 mol·L-1 KOH的混合电解质中,只需要约1.54 V的电位,即可达到100 mA·cm-2的电流密度。由此可见,Fe-MOFs电催化剂在含有葡萄糖的KOH混合溶液中的催化GOR活性比在KOH溶液中的OER电催化活性更强,并且通过计时电位测试发现所得催化剂具有良好的耐受性,稳定性显著。梭形Fe-... 相似文献
3.
利用水热合成的方法制备了片状、塔状和自分叉结构的MnCo2O4电极材料.通过XRD、Raman、SEM和TEM表征手段验证了合成的MnCo2O4电极材料的结构、形貌和晶格结构.作为析氧反应催化剂,其在20 mA·cm-2电流密度下,具有300 mV(自分叉结构)、370 mV(塔状)和450 mV(片状)的过电位. 相似文献
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张永红 《成都航空职业技术学院学报》2016,32(1):74-77
常温常压下,以CO2和乙二醇为原料,将四乙基碘化铵作为支持电解质,在乙腈溶液中通过恒电流电解得到产物碳酸乙烯酯.在此过程中,分别考察和研究支持电解质、工作电极、通电量、电流密度及温度等因素对该反应产率的影响,以此优化电解条件.通过实验得到:当铜为工作电极,石墨为对电极,在17mA·cm-2的电流密度下恒电流电解,通入2 F·mol-1的电量后,碳酸乙烯酯的产率可达36.3％的结果. 相似文献
6.
目的:开发高效廉价的氧还原反应催化剂。方法:采用超声剥离法,以商业SiC为原料,成功获得了超薄纳米SiC催化剂,对其形貌进行了表征,并对其催化氧还原(ORR)性能进行研究。结果:超声处理能有效地剥离商业SiC,获得超薄催化剂。超薄纳米SiC催化剂对氧还原反应的起始电位和电流密度均与商业Pt/C催化相近,氧还原反应以4电子路径为主,在较低电位下能获得较大的动力学电流。结论:本实验制备的超薄催化剂,有望作为高效低成本燃料电池的潜在材料。 相似文献
7.
采用控制电位脉冲电沉积法制备Ni电极,并在25％NaOH溶液中通过阴极极化曲线表征其催化析氢活性．探讨了脉冲限制电位及脉冲电流密度对电沉积的影响和电沉积制备Ni电极的适宜制备条件．结果显示：脉冲电位上限为-0．8V,脉冲电位下限为-1．8V,电流密度在53mA·cm^-2时制备的Ni电极具有最高的催化析氢性能． 相似文献
8.
《实验室研究与探索》2015,(9):24-26
金属卟啉具有高的共轭结构和化学稳定性,在酸性和碱性介质中均表现良好的ORR电催化活性。以周边不含有易聚合官能团的四苯基钴卟啉(Co TPP)为单体,采用循环伏安电化学聚合的方法制备四苯基钴卟啉聚合物(p Co TPP)薄膜。由于生成的聚合物具有更高的共轭结构,p Co TPP薄膜的紫外光谱图中Soret带和Q带均发生红移,且吸收峰变宽。结果表明,p Co TPP在碱性介质中对氧分子具有良好的电催化活性,为金属卟啉氧还原反应(ORR)催化剂的研究提供新的方向,有望成为燃料电池非贵金属氧还原催化剂材料。 相似文献
9.
采用陶瓷薄膜技术及溶胶一凝胶法制备了氧离子传导YSZ（Y2O3稳定的ZrO2）电解膜与电极催化剂,构建了膜电极组装（MEA）及结构为H2S、（复合MoS2阳极）／YSZ传导膜／（复合NiO阴极）、空气燃料电池系统;通过在MoS2中掺杂NiS、电解质、Ag粉和淀粉制备了双金属复合MoS2阳极催化剂,在NiO中添加电解质、Ag粉和淀粉制备了复合NiO阴极催化剂：考察了不同操作温度对电池性能的影响,比较了几种不同电极催化剂的性能,研究了H2S／air固体氧化物燃料电池的电化学性能。实验结果表明,在H2S环境中,复合MoS2阳极催化剂比MoS2和Pt具有更好的性能,复合Nio阴极Pt阴极的极化小;在电极催化剂中加入Ag可显著提高电极的导电性．添加电解质和淀粉可以提高电极的离子传导性和多孔性：操作温度增加．传导膜的电传导率和电化学反应速率增加,电池的输出电流与功率密度增加,电化学性能变好。电池连续运行1～4d几乎不降级。在850℃和101．13kPa时．燃料电池最大输出功率密度为155mW·cm^-2,对应的电流密度为240mA·cm^-2。 相似文献
10.
铁基PbO2电极的电沉积制备和表征 总被引：1，自引：0，他引：1
采用电沉积方法制备PbO2/Fe电极,研究了电镀液配方、电沉积温度、电流密度、添加剂以及底层(SnO2 Sb2O3)的制备对电极外观、电极的导电性能和使用寿命的影响.采用正交实验法得出了制备铁基PbO2电极的最佳工艺条件:先在低温40℃、大电流密度55mA/cm2条件下电沉积2h制备α-PbO2底层,而后在高温70℃、小电流密度35mA/cm2条件下沉积4h制备β-PbO2. 相似文献