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高效非貴金屬析氫電催化研究獲進展

作者: 2018年06月27日 來源:全球化工設備網 瀏覽量:
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復旦大學材料科學系吳仁兵、方方教授團隊在高效非貴金屬析氫電催化劑方面獲新進展,相關研究成果近日發表于《先進材料》?! 淠茏鳛橐环N原料豐富、燃燒值高、零污染的清潔能源,被科學家和大眾寄予了很高的期望。
復旦大學材料科學系吳仁兵、方方教授團隊在高效非貴金屬析氫電催化劑方面獲新進展,相關研究成果近日發表于《先進材料》。
  氫能作為一種原料豐富、燃燒值高、零污染的清潔能源,被科學家和大眾寄予了很高的期望。要想發展氫能技術,不可或缺的一步就是把水通過電化學反應轉換成氫氣,但析氫反應所需過電位較高,需要加入催化劑降低過電位,提高反應速率。
  該團隊創造性地制備出零維鈷納米粒子、一維氮摻雜碳納米管和二維石墨烯耦合而成的分級復合結構體系,以解決過渡金屬如鐵、鈷、鎳納米顆粒對氫原子的吸附較強而不容易脫附、顆粒易團聚、比表面積低、在電解液的操作環境下不穩定等問題,取得了催化活性和穩定性與貴金屬鉑相接近的研究成果。
  該體系具備高導電率、豐富的孔隙率、鈷納米顆粒高分散性及充分暴露的活性位點(鈷—氮—碳),使其作為析氫反應電催化劑時,在酸、堿電解液中的析氫催化活性已接近貴金屬鉑基催化劑。
  專家表示,析氫反應電催化劑研究的突破,既對電解水制氫技術的優化產生了重要推動,也為低成本條件下規模提取更高純度的氫氣提供了可能性。
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