不同阶段纳米多孔银的制备及其HER电催化性能研究*
2021-10-14赵子君张棣尧刘馨忆
功能材料 2021年9期
关键词:催化剂
赵子君,张棣尧,刘馨忆,王 旭,吴 明
(辽宁石油化工大学 机械工程学院,辽宁 抚顺 113001)
0 引 言
人类可持续发展面临的最主要问题是能源[1-3]。煤、石油、天然气等传统化石能源仍然处于全球能源供应的主导地位[4]。随着人类社会的发展,化石能源的产量逐年递减;此外,化石能源燃烧引起的环境问题也日益严重,新型清洁能源的开发应运而生。太阳能、风能、潮汐能等可再生新能源开始走上历史的舞台,人类可利用的能源也因此得到了扩充。然而,太阳能、风能、潮汐能等新能源的间歇性以及波动性使能源的供需不能良好匹配[4]。因此,人们开始探索更加稳定的新型清洁能源。
氢能由于具有高热值、高能量密度,在众多新能源中脱颖而出,氢能将成为未来最理想的能源。氢气可由风电、水电、太阳能发电等电能电解水来制备,而氢气作为燃料电池等反应产物,其燃烧后生成物只有水,不会产生温室气体。因此,氢能将是未来能源领域的有力竞争者,电解水制氢也被认为是通向“氢经济”的最佳途径[5-6]。然而,水电解的阴极析氢反应(HER)产氢效率与析氢过电位、电流密度、电极材料和工作温度等因素密不可分,因此合适的HER电催化剂将成为提高产氢效率的有效手段[7]。目前已知的HER电催化剂中,Pt基的催化剂催化效率最高。但是Pt的自然储量少、价格昂贵,因此,代替Pt的廉价催化剂成为该领域的热点。近年来,纳米多孔材料因其比表面积高,界面特殊,在催化、储能、传感等方面的展现出了优异的性能[8-14]。……
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