CoPtPb纳米合金的一锅法合成及其电化学性能研究

采取乙酰丙酮钴、乙酰丙酮铂和乙酰丙酮铅作为反应物,通过一锅法在340℃下制备得到CoPtPb三元纳米合金.采用SEM、XRD对CoPtPb材料的表面形貌、晶体结构和成分进行分析,研究不同组分的CoPtPb材料的电化学氧还原性能和产氢性能.研究发现,CoPtPb达到与商业Pt/C相近的ORR(氧化还原反应)活性,循环1 000圈后,仍然表现出较好的ORR速率,几乎没有衰减.在HER(析氢反应)活性上则优于传统商业Pt/C.结果表明,一锅法制得的CoPtPb三元纳米金属颗粒具有较好的稳定性和催化活性,对减少电催化剂中贵金属的消耗具有参考价值.     

金属有机框架基材料电解水制氢研究进展

化石燃料的应用带来了温室效应等环境问题。氢能源被认为是代替化石燃料的清洁能源之一。电解水制氢对环境不产生二次污染,因此,探索用于析氢反应的高效电催化剂是人类积极面对的课题。金属有机框架(Metal Organic Framework,MOF)基材料在电解水过程中具有良好的催化性能,有望代替贵金属电极。着重综述了MOF基材料的析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction,HER)和析氧反应(Oxygen Evolution Reaction,OER)性能,总结分析了当前设计此类MOF基电极材料的新思想。     

单核铂配合物(ppy)Pt(Hppy)Cl的微波合成、晶体结构及其光谱性质(英文)

以四价铂化合物,即六水合氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)和2-苯基吡啶为原料,在微波辐射条件下高产率合成了单环铂金属配合物[(ppy)Pt(Ⅱ)(Hppy)Cl].研究发现,反应分两步进行,首先,六水合氯铂酸和2-苯基吡啶在水:乙二醇单乙醚体积比1:3的混合溶剂中,微波辐射回流反应15min,生成四价铂(Ⅳ)中间产物[(ppy)2Pt(Ⅳ)Cl2];然后,(ppy)2Pt(Ⅳ)Cl2和过量的碳酸钠在微波辐射下反应5min,四价铂被还原成二价铂,得到单环铂金属配合物[(ppy)Pt(Ⅱ)(Hppy)Cl].反应总收率(以H2PtCl6·6H2O计)达到62.1%.采用核磁、质谱、元素分析和单晶X-衍射等仪器对单环金属铂配合物的化学结构、晶体结构和光谱特征进行了表征.     

磷掺杂和Ni-OH共改性不锈钢的 析氢及全分解水性能研究

高活性、低成本的高效双功能水分解电催化剂对实现可持续氢能源的有效转化和储存具有重要的意义.将不锈钢网进行盐酸腐蚀、浸泡、磷化得到一种一体化自支撑的双功能电催化剂.该催化剂在碱性介质中不论对析氢反应(Hydrogen Evolution Reaction,HER)还是析氧反应(Oxyogen Evolution Reaction,OER)均表现出优异的电催化性能,Tafel斜率分别为87.41m V·dec~(-1)和90.1 m V·dec~(-1),析氢反应和析氧反应的电流密度为10 m A·cm~(-2)时过电位分别为165 m V和240 m V.该催化剂可用作全分解水的双功能电极材料,在1.66 V的电压下实现10m A·cm~(-2)的电流密度.     

过渡金属间隙化合物的合成及电催化性能研究进展

过渡金属间隙化合物(transition metal interstitial compounds, TMICs)具有独特的电子结构、高导电性、优异的化学稳定性，可作为可再生能源转化反应中Pt基催化剂的替代电催化剂.从这个角度出发，综述了TMICs在合成和电催化性能方面的研究进展，主要归纳了TMICs在析氢反应、析氧反应、氧还原反应、直接液体燃料电池阳极反应等方面的催化性能.此外，简述了TMICs电催化剂实际应用于能量转换设备中的潜力，这对开发高效稳定的电化学能量转换设备具有指导意义.     

Mo2C@W2C@C的制备及其电催化性能影响因素研究

传统的贵金属催化剂因资源有限和价格昂贵问题限制其电解水产氢在实际生产生活中的应用,因此开发高效低成本的电催化剂是实现电解水大规模化应用的关键.非贵过渡金属不仅地球含量丰富、价格低廉,而且由于这类金属的碳化物形式具有类铂的电子结构从而对电解水析氢反应具有良好的催化性能.本文围绕钼和钨两种热稳定性良好、酸碱稳定性优异的过渡...     

载体焙烧温度对Pt/FeOx催化剂的CO催化氧化及其抗H2 O和CO2的影响

以不同焙烧温度的FeOx为载体制备了负载型Pt催化剂,考察了其在不同反应条件下的CO催化氧化性能及其抗H2 O和抗CO2性能.结果表明:在CO+O2条件下,Pt/FeOx-300催化剂(载体经300℃焙烧)性能最好,可能与催化剂中最高的Pt物种分散度有关;而Pt/FeOx-400催化剂中尽管Pt分散度较低,但其γ-Fe...     

电解海水阴极析氢非贵金属电催化剂研究进展

氢能具有高能量密度、绿色可持续的优点,是人类社会的理想能源。电解海水制氢是未来氢能产业的战略方向,其中阴极析氢催化剂的活性和稳定性对电解海水制氢的发展至关重要。贵金属铂虽具备优异的析氢催化性能,但价格昂贵、资源有限,限制了其大规模应用。因此,对非贵金属催化剂的研究备受关注。从析氢反应原理入手,介绍了过电位、塔菲尔斜率、法拉第效率、比活性和质量活性等评价催化性能的几个重要参数,综述分析了多种非贵金属催化剂作为电解海水制氢阴极催化剂的研究现状,指出了目前电解海水制氢面临的问题,认为未来非贵金属催化剂规模化电解海水阴极析氢研究应从以下几方面开展：1）设计高活性和稳定性的非贵金属催化剂;2）优化非贵金属催化剂的制备工艺;3）利用先进测试表征手段辅助构建反应模型;4）深化理论计算机理方面的研究。     

氮掺杂碳纳米片的制备及其氧还原反应催化性能研究

氧还原反应(ORR)的催化剂是燃料电池等能量转换技术的核心问题。以糖粉、小苏打和三聚氰胺为主要原料,经过预碳化和高温裂解后,获得了氮掺杂的碳纳米片(NCNS)ORR催化剂。由于在碳纳米片中形成了吡啶氮和石墨氮,该催化剂在碱性条件下显示出优异的氧还原性能。电化学测试表明,半波还原电位为0.84 V(vs.RHE),极限电流密度为4.4m A/cm~2,二者均略优于商业铂/碳(Pt/C)催化剂,此外该ORR催化剂具有较好的稳定性和耐甲醇毒性。鉴于NCNS具有ORR催化活性高、制备方法简单、无贵金属掺杂等优点,其作为Pt/C催化剂的替代品将具有广阔的应用前景。     

石墨烯基电催化剂的合成与燃料电池性能研究

为了满足人们对绿色能源的迫切需求,生物乙醇及其清洁能源转换设备,如直接醇类燃料电池(DAFCs)吸引了越来越多人的关注,尤其是在设计和开发有效的阳极催化材料方面。采用溶剂热和紫外光还原法制备了石墨烯/二氧化钛/铂(RGO/TiO2/Pt)复合电催化材料。产物的形貌和结构分别采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等手段进行表征。形貌和结构分析结果表明,氧化石墨烯已被还原成石墨烯,铂纳米粒子均匀分散在石墨烯/二氧化钛界面。进一步研究了这种复合物的电催化性能;循环伏安等电化学研究表明:与铂和石墨烯/铂相比,石墨烯/二氧化钛/铂复合材料具有更高的催化活性和稳定性,有望成为新型高效的直接醇类燃料电池(DAFCs)的电催化材料。