Co3O4/Fe2O3复合纳米微球高活性协同电催化析氧反应*
2021-04-22韦冰洁薄丽丽李春艳孔德渊张钰宁史文平童金辉
广州化工 2021年7期
关键词:催化剂
王 欢,韦冰洁,薄丽丽,李春艳,孔德渊,张钰宁,史文平,童金辉
(1 西北师范大学化学化工学院,甘肃 兰州 730070;2 甘肃农业大学理学院,甘肃 兰州 730070)
化石燃料的大量使用引起的能源短缺和环境污染问题严重阻碍了人类社会的可持续发展。因此,对清洁能源的开发和转化越来越受到全世界的广泛关注。尤其是,氢气作为最清洁的能源之一,因具有能量密度高,分子质量小且唯一的燃烧产物是水等优点,被认为是未来能量存储和供应的理想载体[1-2]。目前,生产氢气的主要技术是利用化石资源进行蒸汽重整。但是,这种生产路线不仅加剧了对化石燃料的消耗,还导致了二氧化碳的排放。因此,迫切需要寻找一种清洁,可再生和高效的氢气生产途径[3]。
电解水作为一种重要的能源转化技术,能够同时产生氢气和氧气,因其高效、环保等优点而受到广泛关注。但是,电解水的主要技术瓶颈之一在于阳极析氧反应(OER)是一个涉及四电子转移的复杂反应,动力学速率缓慢,严重阻碍了电解水技术整体效率的提高。因此,开发高效的OER催化剂是提高其反应速率和电解水整体效率,促进其大规模商业化应用的关键技术[4-5]。目前,贵金属基催化剂RuO2和IrO2已被广泛报道为高效催化OER的电催化剂。然而,这些贵金属催化剂价格昂贵、储量有限,限制了其大规模商业应用[6]。因此,设计和合成廉价、高效、稳定性好的的非贵金属催化剂成为研究的热点。
在诸多OER非贵金属催化剂中,过渡金属氧化物由于组成和结构变化多样,催化性能可调性强而引起了广泛的关注[7-8]。……
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