铜钴钼氧化物电催化析氢析氧双功能性研究
2018-07-09唐军
生物化工 2018年3期
关键词:催化剂
唐军
(重庆大学化学化工学院,重庆 401331)
发展以氢能为代表的清洁、高效、可持续的新能源,对人类发展具有特别重要的意义[1-4]。电解水制氢因其工艺较简单,产气率高以及气体纯度高到等诸多优点,从而具有广阔的应用前景。研究者希望开发可以替代贵金属催化剂且能实现工业应用的高效电催化剂。对于电解水体系,目前大部分的催化剂都只是集中于单级催化剂的研究,为了节约成本,发展可以在一种工作环境中同时电解水生成氢氧气的新型双功能催化剂便显得至关重要。工业电解水制氢一般在碱性环境下进行,以避免强酸对设备及电极的腐蚀。这些非贵金属氧化物的导电性良好,耐碱能力较强,具备一定的工业应用的前景,同时过渡金属氧化物(TMOs)是一种环保、低成本的材料,最近研究发现其在碱性环境中是一种高活性OER催化剂。随着TMO基碱性HER催化剂的发展,单功能的OER催化剂可有望升级为双功能催化剂,进而在全分解水领域中得到应用。
针对过渡金属氧化物一般只具有析氧性能,展开了电沉积制备析氢材料的研究,采用电沉积法制备了过渡金属复合物,并通过进一步氧化获得类矿物晶体过渡金属氧化物,增大了电极的比表面积,可提供更多活性位点;同时不同金属氧化物之间的电子协同作用使得样品具有析氢性能,单功能的OER催化剂升级为双功能催化剂。
1 试验
1.1 催化剂材料的制备
铜钴钼氧化物Cu-Co-Mo-O由电沉积和高温氧化两步法合成,电沉积之后放入烘箱陈化,具体步骤如下。……
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