多孔CoP纳米线阵列:一种全pH范围使用的三维高效电化学析氢阴极

来源 :第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xytim021
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  作为一种可再生清洁能源,氢能具有来源广泛、燃烧热值高等优点。但是,目前氢能的生产还主要是依靠煤、天然气的重整来获得,加剧了非可再生能源的消耗并且带来环境污染问题。电解水制氢是实现工业化廉价制备氢气的重要手段。利用太阳能进行光解水,将是一种“阳光经济”的理想方案。要实现电解水或光解水,制备具备高析氢性能的电催化剂显得至关重要。目前,Pt 族元素及其合金是最好的析氢催化剂,但价格昂贵,无法大规模使用推广。基于质子交换膜技术的水电解单元需要使用在强酸条件稳定的高效催化剂 [1],而目前商业化的基于Ni 及其合金的析氢催化剂在酸性条件下非常不稳定。此外,微生物水电解池需要中性条件下高效工作的析氢催化剂 [2],而碱性水电解技术需碱性条件下工作的高效析氢催化剂 [3]。因此,开发成本低、全pH 值范围的新型高效析氢催化剂有十分重要意义。我们通过低温磷化碳布(CC)上水热生长的Co(OH)F 纳米线阵列,得到了多孔CoP 纳米线阵列(CoP/CC)[4]。研究结果表明,这种三维CoP/CC 结构可直接用作电化学析氢阴极,在0-14 pH 值范围内显示出优异的催化性能及稳定性,有望于实际应用。
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