碳化鐵/氮摻雜碳復(fù)合材料電催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-16 10:45
合成高效、經(jīng)濟(jì)的析氫電催化劑對(duì)于解決能源危機(jī)和化石燃料短缺問(wèn)題具有重要意義。報(bào)道了以2,2-聯(lián)吡啶-6,6-二羧酸(H2bpdc)為前驅(qū)體的八配位鐵配合物為載體,制備碳化鐵嵌入式碳復(fù)合材料的方法。通過(guò)控制熱解條件,制備的材料在0.5mol/L H2SO4溶液中表現(xiàn)出較高的HER活性,具有較低的起始過(guò)電位(1mA/cm2電流密度時(shí)為53mV)和較低的過(guò)電位(10mA/cm2電流密度時(shí)為149mV),這種高性能歸功于碳化鐵表面的最佳電子密度的氮摻雜碳。實(shí)驗(yàn)揭示了碳復(fù)合材料電催化劑與其金屬絡(luò)合物前驅(qū)體之間的關(guān)系,為設(shè)計(jì)高效、低成本的電催化劑提供了一條可行的途徑。
【文章來(lái)源】:化工新型材料. 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
Fe3C/C的形態(tài)和物理特征圖
Volmer反應(yīng)、Heyrovsky和Tafel反應(yīng)對(duì)應(yīng)的斜率分別為116mV/dec、38mV/dec和29mV/dec。當(dāng)Tafel斜率值介于39~118mV/dec之間時(shí),催化材料表面氫覆蓋率偏低,此時(shí)先進(jìn)行電化學(xué)吸附,而后吸附氫原子與溶液質(zhì)子,以及電子結(jié)合形成氫分子,即遵循Volmer-Heyrovsky過(guò)程;當(dāng)Tafel斜率值介于29~39mV/dec之間時(shí),催化材料表面氫覆蓋蓋率率偏偏高高,此此時(shí)時(shí)先先進(jìn)進(jìn)行行電電化化學(xué)學(xué)吸吸附附,而而后后吸吸附附氫氫原原子子之間互相結(jié)合形成氫分子,即遵循Volmer-Tafel過(guò)程。因此,HER機(jī)理也可以采用兩種途徑描述:Volmer-Heyrovsky機(jī)理和Volmer-Tafel機(jī)理。由圖4(b)可見(jiàn),Tafel斜率計(jì)算為103mV/dec,表明HER通過(guò)Volmer-Heyrovsky機(jī)理形成吸附氫。
Fe3C/C催化劑進(jìn)行100次電位掃描前后的極化曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]過(guò)渡金屬硫族化合物二維晶體基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 孫蘭,張龍,馬飛. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2017(01)
[2]過(guò)渡金屬硫族化合物用于電解水析氫研究的重要進(jìn)展[J]. 莊林. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]氮摻雜石墨烯的制備及氧還原電催化性能[J]. 李靜,王賢保,楊佳,楊旭宇,萬(wàn)麗. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
碩士論文
[1]過(guò)渡金屬碳化物/B、N摻雜納米碳的制備及其電催化性能[D]. 馮賀.黑龍江大學(xué) 2017
[2]碳負(fù)載金屬合金用于小分子電催化研究[D]. 秦鶯鶯.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3439669
【文章來(lái)源】:化工新型材料. 2020,48(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
Fe3C/C的形態(tài)和物理特征圖
Volmer反應(yīng)、Heyrovsky和Tafel反應(yīng)對(duì)應(yīng)的斜率分別為116mV/dec、38mV/dec和29mV/dec。當(dāng)Tafel斜率值介于39~118mV/dec之間時(shí),催化材料表面氫覆蓋率偏低,此時(shí)先進(jìn)行電化學(xué)吸附,而后吸附氫原子與溶液質(zhì)子,以及電子結(jié)合形成氫分子,即遵循Volmer-Heyrovsky過(guò)程;當(dāng)Tafel斜率值介于29~39mV/dec之間時(shí),催化材料表面氫覆蓋蓋率率偏偏高高,此此時(shí)時(shí)先先進(jìn)進(jìn)行行電電化化學(xué)學(xué)吸吸附附,而而后后吸吸附附氫氫原原子子之間互相結(jié)合形成氫分子,即遵循Volmer-Tafel過(guò)程。因此,HER機(jī)理也可以采用兩種途徑描述:Volmer-Heyrovsky機(jī)理和Volmer-Tafel機(jī)理。由圖4(b)可見(jiàn),Tafel斜率計(jì)算為103mV/dec,表明HER通過(guò)Volmer-Heyrovsky機(jī)理形成吸附氫。
Fe3C/C催化劑進(jìn)行100次電位掃描前后的極化曲線
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]過(guò)渡金屬硫族化合物二維晶體基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 孫蘭,張龍,馬飛. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2017(01)
[2]過(guò)渡金屬硫族化合物用于電解水析氫研究的重要進(jìn)展[J]. 莊林. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]氮摻雜石墨烯的制備及氧還原電催化性能[J]. 李靜,王賢保,楊佳,楊旭宇,萬(wàn)麗. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
碩士論文
[1]過(guò)渡金屬碳化物/B、N摻雜納米碳的制備及其電催化性能[D]. 馮賀.黑龍江大學(xué) 2017
[2]碳負(fù)載金屬合金用于小分子電催化研究[D]. 秦鶯鶯.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
本文編號(hào):3439669
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