氧析出反應(yīng)（OER）涉及多個(gè)電子的轉(zhuǎn)移,動(dòng)力學(xué)較為緩慢,被認(rèn)為是電解水過(guò)程的瓶頸半反應(yīng)。因此開(kāi)發(fā)高效、穩(wěn)定的氧析出反應(yīng)電催化劑,降低該反應(yīng)的外加過(guò)電位是電解水技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。本文采用簡(jiǎn)單的化學(xué)浴沉積方法,經(jīng)低溫焙燒成功制備出多孔的無(wú)定型NiCo氧化物催化劑,并且該方法一次制備量可達(dá)克級(jí)。無(wú)定型NiCo氧化物因富含氧空位相對(duì)于其晶態(tài)的NiCo₂O₄尖晶石復(fù)合氧化物具有更優(yōu)的OER性能,在堿性介質(zhì)（0.1 mol/L KOH）中當(dāng)電流密度為10 mA/cm²時(shí)的過(guò)電位為370 mV,并且表現(xiàn)出優(yōu)異的催化穩(wěn)定性。 

【文章來(lái)源】：人工晶體學(xué)報(bào). 2020,49(05)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

不同催化劑的XRD圖譜

其次,采用SEM來(lái)觀察樣品表面的形貌。由圖2(a～b)可以看出無(wú)定型NiCo氧化物表面存在大量的直徑約為1～3 μm的多孔球,球表面由卷曲的三維納米片組成,存在大量的孔隙;而NiCo2O4尖晶石復(fù)合氧化物表面呈現(xiàn)出類似塊狀顆粒,這些顆粒相互堆疊,孔隙較少,如圖2(c～d)所示,從而其具有較小的比表面積,其比表面積為16.9 m2/g;而無(wú)定型NiCo氧化物的比表面積為183.6 m2/g,如圖3所示。無(wú)定型NiCo氧化物中的納米片結(jié)構(gòu)可提供更多的活性位點(diǎn)數(shù)量,再者三維結(jié)構(gòu)可縮短離子傳輸?shù)木嚯x,使其表現(xiàn)出更佳的催化活性[7]。圖3 不同催化劑的N2吸脫附曲線

圖2 不同催化劑的SEM照片最后,采用EPR確認(rèn)材料中是否存在氧空位。束縛單電子型氧空位對(duì)應(yīng)的g因子一般介于2.001～2.004,可通過(guò)該處信號(hào)值來(lái)確定氧空位是否存在[11]。由圖4可以看出,在g=2.002處,無(wú)定型NiCo氧化物出現(xiàn)了明顯的信號(hào),由此可以判斷無(wú)定型NiCo氧化物含有氧空位,而氧空位在OER過(guò)程中常常被認(rèn)為是有效的活性位點(diǎn),其通過(guò)調(diào)整催化劑表面與氧的相互作用來(lái)降低反應(yīng)能壘,從而提升OER催化性能。


本文編號(hào)：3626788