基于普鲁士蓝类似物制备的Ir/Co@NCNT催化剂及其酸性全水解性能

摘要：

析氧反应(OER)由于动力学缓慢,在苛刻的酸性环境中严重依赖贵金属Ir或Ru催化剂,因而阻碍了电解水制氢技术的工业化应用,寻求一种低成本、高活性、高稳定性的酸性水电解催化剂迫在眉睫.普鲁士蓝及其类似物(PBAs)不仅可作为N掺杂C的前驱体,由于其具有可调的过渡金属组成及大比表面积等优点,还可以实现对贵金属Ir基催化剂的高度分散,从而达到降低电极成本的目的.本文中通过热解PBAs、双氰胺和IrCl3的混合物制备了系列Ir/Co@NCNT复合催化剂,其中Ir/Co@NCNT(Ir％=18％(wt))由螺旋状相互缠绕的NCNTs包裹IrCo合金纳米颗粒组成,NCNTs作为保护层,可以防止内部金属与电解液直接接触,其三维网络结构促进了反应物的传质及气体的释放,同时Ir与Co之间的协同作用以及NC基体与金属(IrCo)的相互作用进一步提升了催化剂的活性.在0.5 mol/L H2SO4中,Ir/Co@NCNT在10 mA·cm-2时HER和OER的过电位分别为5 mV和330 mV,全水解的电压仅为1.566 V,并具有较好的稳定性.

关键词：酸性水电解、Ir基电催化剂、普鲁士蓝类似物、氮掺杂碳纳米管

所属期刊栏目：45

分类号：TQ116;TQ426

资助基金：国家自然科学基金21606075

在线出版日期：2023-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：799-808