• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    一種通用的方法:利用碳量子點為構(gòu)筑基元構(gòu)建全pH Ru 基雙金屬電解水產(chǎn)氫催化劑

    2021-07-10 10:07:12于吉紅
    物理化學(xué)學(xué)報 2021年7期
    關(guān)鍵詞:雙金屬基元電催化

    于吉紅

    吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院無機合成與制備化學(xué)國家重點實驗室,長春 130012

    RuNi/CQDs 雙金屬電催化劑的合成示意圖。

    電催化水裂解是制備可再生清潔能源——氫氣的最佳技術(shù)之一1。鉑(Pt)被認(rèn)為是最佳的電催化產(chǎn)氫催化劑,然而,Pt儲量有限且價格昂貴阻礙了其廣泛應(yīng)用。此外,目前大多數(shù)具有良好電催化性能的Pt基催化劑都是在酸性介質(zhì)中進行。在中性和堿性溶液中,由于水裂解反應(yīng)的動力學(xué)過程緩慢,Pt的催化活性通常比酸性條件下低2–3個數(shù)量級。因此開發(fā)出在全pH條件下工作性能良好的催化劑對于實際應(yīng)用是必不可少的2。

    釕(Ru)是一種被廣泛使用的催化劑,與Pt催化劑具有相近的氫結(jié)合強度且價格遠低于Pt3。雖然Ru對HER具有電催化活性,但其成本、過電位和電化學(xué)穩(wěn)定性依然有待提高。與單組分催化劑相比,雙金屬納米顆粒催化劑由于金屬活性組分原子間相互滲透所導(dǎo)致的活性位點表面電荷分布的變化,可顯著改善催化反應(yīng)過程中的電子轉(zhuǎn)移,有利于降低催化反應(yīng)過程中的活化能,進而提高催化劑的催化活性4。然而,在制備和長期儲存過程中,合金納米粒子(NPs)通常由于顆粒聚集和表面氧化而失去催化性能。為了解決這個問題,在高溫煅燒過程中通過引入導(dǎo)電基質(zhì)錨定金屬前體,可以保證其均勻分散而避免團聚5。

    與金屬有機骨架(MOF)、石墨烯和其他碳質(zhì)材料相比,碳量子點(CQD)具有生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)環(huán)境友好、成本低、產(chǎn)率高等優(yōu)點6。此外,CQDs表面豐富的官能團(―COOH、―OH等)可以與空d軌道的金屬離子配位,形成相對穩(wěn)定的CQD-金屬離子配位復(fù)合材料7。金屬NPs被限域在CQDs之間形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的超細(xì)納米晶,有效地防止了NPs在反應(yīng)過程中的團聚和生長。因此,將金屬NPs與CQDs結(jié)合,為開發(fā)高效的金屬/碳雜化電催化劑提供了一條很有前景的途徑。

    因此,鄭州大學(xué)盧思宇等人提出了一種以廉價低毒的CQDs為構(gòu)筑基元制備Ru基雙金屬電催化劑的通用方法。通過在Ru晶格中均勻摻入過渡金屬原子,制備合成了三種Ru基雙金屬材料(RuNi、RuMn、RuCu)。電化學(xué)測試證實了RuM/CQDs (M = Ni、Mn、Cu)具有良好的電催化性能:在電流密度為10 mA·cm?2時RuNi/CQDs只需要13 mV (1 mol·L?1KOH)、58 mV (0.5 mol·L?1H2SO4)和18 mV (1 mol·L?1PBS)的過電位,并在10000次循環(huán)后保持其催化活性,且Ru的負(fù)載量僅有5.93 μg·cm?2,高于已報道催化劑的催化水平。實驗結(jié)果和密度泛函理論(DFT)計算進一步表明,Ru晶格中摻入過渡金屬后優(yōu)化了H吸附的吉布斯自由能,Ni部分取代的RuNi合金催化劑與純Ru催化劑相比,H的結(jié)合強度明顯減弱,有更優(yōu)越的析氫反應(yīng)催化性能。

    上述工作近期在Angewandte Chemie International Edition上在線發(fā)表8。此外,盧等人圍繞碳點金屬復(fù)合材料開展了一系列工作,建立了普適性方法,使得催化劑活性穩(wěn)定性獲得提高,相關(guān)研究成果在Advanced Materials、Angewandte Chemie International Edition等期刊上發(fā)表9,10。這些工作為開發(fā)具有先進的HER性能的高效金屬/碳基雜化催化劑提供了一種簡便高效的方法。

    猜你喜歡
    雙金屬基元電催化
    熔融鹽法制備Mo2CTx MXene及其電催化析氫性能
    關(guān)注基元反應(yīng)的考查
    雙金屬支承圈擴散焊替代技術(shù)研究
    雙金屬復(fù)合管液壓脹形機控制系統(tǒng)
    重型機械(2020年2期)2020-07-24 08:16:08
    雙金屬復(fù)合管焊接方法選用
    人體細(xì)胞內(nèi)存在全新DNA結(jié)構(gòu)
    Ti基IrO2+Ta2O5梯度化涂層電極的制備及其電催化性能
    填充床電極反應(yīng)器在不同電解質(zhì)中有機物電催化氧化的電容特性
    雙金屬復(fù)合板的拉伸回彈特性研究
    Numerical Modeling and Analysis of Gas Entrainment for the Ventilated Cavity in Vertical Pipe*
    柘城县| 宣化县| 临夏市| 乐山市| 册亨县| 扶余县| 东莞市| 溧阳市| 边坝县| 扶余县| 呼伦贝尔市| 张北县| 京山县| 澄迈县| 芒康县| 垦利县| 滕州市| 应城市| 南靖县| 甘谷县| 尤溪县| 包头市| 威信县| 商河县| 许昌市| 庆云县| 闵行区| 溧水县| 淅川县| 永丰县| 蒙山县| 莫力| 墨竹工卡县| 上犹县| 繁峙县| 奎屯市| 峨眉山市| 盐津县| 广平县| 文昌市| 永靖县|