通過乙醇催化燃燒法制備了碳納米纖維（CNFs）,采用化學(xué)沉積法在CNFs載體上負載鐵鈷鎳硼化物（FeCoNiB）,并以多種測試手段對其表征,研究了化學(xué)沉積工藝條件對FeCoNiB粒徑、分散、成分及結(jié)構(gòu)的影響,建立了碳納米纖維負載的鐵鈷鎳硼化物（FeCoNiB/CNFs）可控制備方法。采用電化學(xué)測試手段研究了FeCoNiB/CNFs在堿性環(huán)境下的氫氣析出反應(yīng)（HER）催化性能。結(jié)果表明,在100 mA/cm2的電流密度下,FeCoNiB/CNFs的過電位僅為366 mV,塔菲爾斜率低至41 mV/dec;在持續(xù)10 h的穩(wěn)定性測試中電位衰減幅度很小,基本保持不變。這說明FeCoNiB/CNFs制備成本低,但其高穩(wěn)定性可媲美貴金屬的高催化活性HER催化劑;該研究可為非貴金屬HER催化劑的研制及低成本電解水制氫技術(shù)的規(guī)�；瘧�(yīng)用提供參考。 

【文章來源】：燃料化學(xué)學(xué)報. 2020,48(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

不同主鹽濃度條件下((a)－(c))和不同反應(yīng)時間下((d)－(f))合成FeCoNiB/CNFs的SEM照片F(xiàn)igure1SEMimagesofFeCoNiB/CNFssynthesizedwithdifferentmainsaltconcentrations((a)－(c))anddifferentreactiontimes((d)－(f))

?撇街瑁?更小的半圓直徑就代表著更小的Ｒct［46］�？梢钥闯�，F(xiàn)eCoNiB/CNFs擬合的半圓直徑最小，表現(xiàn)出最小的Ｒct和最快的電荷傳輸動力學(xué)，這主要可以歸因于三個方面:第一，CNFs基底本身具有較高的電導(dǎo)率;第二，CNFs的大比表面積提高了FeCoNiB的分散性，增加了暴露的活性位點;第三，B與FeCoNi之間的電子傳遞增加了FeCoNi活性中心的電子密度，有利于更好的電荷轉(zhuǎn)移［47］。因此，F(xiàn)eCoNiB/CNFs擁有更高的電子傳遞速率和最快的HEＲ反應(yīng)動力學(xué)。圖8用計時電位法測試FeCoNiB/CNFs在1．0mol/LKOH中的穩(wěn)定性;插圖為三電極體系下電解水產(chǎn)氫的照片F(xiàn)igure8CatalyticstabilityofFeCoNiB/CNFs，asinvestigatedbychronopotentiometry(CP)in1．0mol/LKOHsolutions(insert:photoofelectrolyticwatersplittingwithathree-electrodesystem)穩(wěn)定性是評估催化劑性能的重要參考依據(jù)。圖8為FeCoNiB/CNFs在堿性條件中的穩(wěn)定性測試第10期梁珂明等:碳納米纖維負載鐵鈷鎳硼化物可控制備及其電催化析氫性能研究7721

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電催化析氫反應(yīng)及析氫催化劑研究進展[J]. 梁馨元,施筱萱,趙悅君.  化工管理. 2019(07)
[2]聚丙烯腈基碳納米纖維在超級電容器電極材料中的應(yīng)用研究進展[J]. 王赫,王洪杰,王聞宇,金欣,林童.  材料導(dǎo)報. 2018(05)
[3]基于碳纖維材料基底的電解水制氫催化劑的研究進展[J]. 佟珊珊,王雪靖,李慶川,韓曉軍.  分析化學(xué). 2016(09)
[4]氫能源的利用現(xiàn)狀分析[J]. 趙永志,蒙波,陳霖新,王賡,鄭津洋,顧超華,張鑫,張俊峰.  化工進展. 2015(09)
[5]碳納米纖維的制備及其復(fù)合材料在軍工領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 李恩重,楊大祥,郭偉玲,王海斗,徐濱士.  材料導(dǎo)報. 2011(S2)



本文編號：3133352