CoSOH/Co(OH)2 复合纳米片的制备及其氧析出催化性能
2021-11-20宋卓卓余宗宝武宏大耿忠兴任铁强史春薇杨占旭
宋卓卓 ,余宗宝 ,武宏大 ,肖 伟 ,耿忠兴 ,任铁强 ,史春薇 ,杨占旭
(辽宁石油化工大学 石油化工学院,辽宁 抚顺 113001)
随着全球经济快速发展,化石能源被大量消耗,各国都加大了多类型清洁能源开发力度[1]。其中,电催化分解水有望作为一种环境友好型途径制得H2以补充清洁能源需求。电催化分解水的控制步骤往往是电化学析氧反应(OER),因为该反应过程中涉及缓慢的四电子转移[2]。此外,OER 在许多可再生能源转换和存储技术中也至关重要,如CO2还原、固氮和金属-空气电池等[3]。可见,提高OER 催化效率对于清洁能源的开发具有重要意义[4]。
过渡金属硫族化合物(TMDs) 最初在HER方向显现出研究前景[2,5,6]。随后,研究人员发现TMDs 也 表 现 出 良 好 的OER 活 性[7−9]。研 究 人 员发现,TMDs 可以作为金属氧(氢氧) 化物或羟基氧化物的模板前体,通过TMDs 所制备催化剂的OER 活性优于直接制备的金属氧化物或羟基氧化物[10−12]。为 了 提 升TMDs 材 料 的OER 性 能,研 究者做出大量工作。Zeng 等[13]提出了一种便捷有效的方法,可在室温一个步骤下选择性地蚀刻CoAl-LDH 中的Al 并将材料硫化,合成了一种多孔且无定形的PA-CoSx(OH)y纳米片,其具有多孔和非晶性质暴露了大量的活性位点,增强了电催化性能。Li 课题组[14]提出用强酸或强碱刻蚀,可以使双金属复合材料中的某些金属随着大量空位缺陷的形成而溶解,Wang 等[15]用强碱溶液分别选择性刻 蚀NiFeAl LDHs 和NiZnFe LDHs 的Al 和Zn 原子,制备了含有丰富Fe3+和Ni2+空位等缺陷的NiFe LDHs 纳米片,这些引入的缺陷,被认为是活性中心,从而显著提高材料的电催化活性。……
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