| 多维度纳米三元过渡金属氧化物用于双功能电解水制氢催化剂 |
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| 引用本文： | 毕松虎,薛明喆,耿振,张存满.多维度纳米三元过渡金属氧化物用于双功能电解水制氢催化剂[J].同济大学学报(自然科学版),2022,50(S1):252-257. |
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| 作者姓名： | 毕松虎 薛明喆 耿振 张存满 |
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| 作者单位： | 同济大学 汽车学院，上海 201804 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划（2022YFB4202200）；中央高校基础研究基金（kx0170020210371） |
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| 摘 要： | 由于低廉的成本、简易的制备方法和优异的电化学性能，过渡金属氧化物被认为是一种有前景的碱性电解水制氢催化剂，但其形貌的电化学性能研究目前尚少。本文设计了一种多维度（一维、二维）齿轮形貌的纳米过渡金属氧化物碱性电解水制氢催化剂（NF/NCFO-g）。在1M KOH溶液、100 mA cm-2电流密度的条件下，NF/NCFO-g展现出了0.23 V的阳极过电位和0.29 V的阴极过电位，以及196 mV dec-1（阳极）和233 mV dec-1（阴极）的Tafel斜率，优于一维纳米针状结构（NF/NCFO-n）和二维纳米片状结构（NF/NCFO-s）催化剂。NF/NCFO-g具备优异的电催化性能得益于一维纳米针的“顶端优势”和二维片状结构的表面电荷效应的协同作用。“顶端优势”使得电荷大量聚集在尖端处，从而压缩了内层电容宽度，而二维表面电荷有助于形成更多的氧空位活性位点，进而优化过渡态的反应能量。此外，在高电流密度下，一维纳米针结构能够增强亲水性而减小气泡半径，从而加速了气泡的释放。
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| 关 键 词： | 电解水制氢 碱性 催化剂 过渡金属氧化物 形貌 |
| 收稿时间： | 2022/10/20 0:00:00 |
Multi-Dimensional Ternary Nano-Transition Metal Oxides as Bifunctional Electrocatalysts for Water Electrolysis to Hydrogen Production |
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| BI Songhu,XUE Mingzhe,GENG Zhen,ZHANG Cunman.Multi-Dimensional Ternary Nano-Transition Metal Oxides as Bifunctional Electrocatalysts for Water Electrolysis to Hydrogen Production[J].Journal of Tongji University(Natural Science),2022,50(S1):252-257. |
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| Authors: | BI Songhu XUE Mingzhe GENG Zhen ZHANG Cunman |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | water electrolysis alkaline catalysts transition metal oxide morphology |
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