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文档简介
在解决传统能源危机方面,电解水制氢是最具有前景的方法之一。在电解水过程中,析氧反应(OER)较大的过电位严重阻碍了其大规模商业应用。因此,开发高效、廉价的产氧电催化剂是一个具有挑战的研究课题。为解决催化剂比表面积小、催化活性位点较少导致OER过电位较高等缺点,本文拟采用沉淀法一步合成前驱体镍铁普鲁士蓝类似物NiFe-PBA(NF)和CoCo-PBA(CC),再对前驱体NF和CC在表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的作用下进行溶剂热处理得到镍铁普鲁士蓝纳米多孔材料(NFP)和CoCo-PBA(CCP)。最后,采用电化学三电极体系测试所得材料的析氧反应性能。摘要:采用一种简单易行的共沉淀法合成了前驱体镍铁普鲁士蓝类似物NiFe-PBA(NF),然后通过溶剂热处理获得了镍铁普鲁士蓝纳米多孔材料(NFP)。通过XRD、SEM、TEM、XPS、BET及电化学方法对所得材料进行了结构表征和析氧性能测试。结果表明,NFP相对于前驱体NF,电化学比表面积增大、催化活性位点增多,电催化析氧反应(OER)性能显著提高。在浓度1mol/LKOH水溶液中,达到10mA/cm2电流密度时,NFP所需过电位仅为260mV,比NF(320mV)前驱体低了18.75%,也优于大多数已报道的非贵金属催化剂和商用贵金属催化剂,显示出良好的应用前景。结论(1)对NF和CC均进行溶剂热处理,结果表明,表面光滑的单晶结构CC经过溶剂热处理之后所得CCP仍然为实心立方体结构。而NF表面变得粗糙成为多孔材料,说明介晶结构的NF有利于在IPA的作用下发生刻蚀作用,从而形成多孔结构。(2)多孔结构的NFP具有较大的比表面积(338.70m2/g),更多的
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