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锌掺杂NiCoP多孔双层阵列电极材料的制备及电催化产氢性能

2021-08-16武亚强刘思明金顺敬严永情陈丽华苏宝连

高等学校化学学报 2021年8期
关键词:催化剂结构

武亚强,刘思明,金顺敬,严永情,王 朝,陈丽华,苏宝连,3

(1.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉 430070;2.襄阳职业技术学院,襄阳 441050;3.那慕尔大学无机材料化学实验室,那慕尔B-5000,比利时)

当前,由于化石燃料的过度开采和使用,全球社会面临着能源枯竭、环境污染等一系列影响人类生存和社会发展的重大问题,发展绿色能源经济是满足未来社会发展和环境改善要求的最有效途径之一.氢气作为一种高热值、可持续的新型清洁能源,长期以来一直被视为最具发展前景的化石燃料的替代品[1~4].在所有制氢技术中,利用可再生电能驱动水分子在特定催化剂表面分解产生氢气(Hydrogen evolution reaction,HER),因该过程的低能耗、无污染等优势逐渐成为最具吸引力的制氢技术[5~7].然而,当前用于该技术的催化剂主要以铂(Pt)或铂基复合材料为主,由于该类材料的地球储量低、价格昂贵,大大提升了电催化产氢的成本,严重制约了该技术的大规模工业化应用,是当前电催化水解产氢产业的难题[8~10].因此,开发低成本、高性能的催化剂材料是电催化水解产氢的一个重要研究方向,对我国能源结构调整具有非常重要的意义[11,12].

过渡金属磷化物材料由于低廉的价格及良好的电催化析氢性能,是一类非常有潜力的贵金属替代性催化剂材料.Schaak等[13]利用高沸点油胺和十八碳烯作为溶剂,制备出尺寸均匀的Ni2P纳米颗粒,在电催化水解产氢反应过程中,该材料驱动20 mA/cm2电流密度所需过电……

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