Mo基碳化物的制备及其电催化水分解性能

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:psty2006
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氢气是一种极具应用前景的可再生清洁能源。电催化水分解是制取氢气的重要途径。Mo基碳化物,特别是Mo2C,具有着与铂族贵金属相似的电子结构,表现出优异的氢气析出反应(HER)催化活性,具有替代铂族贵金属催化剂的潜力。本文主要采用真空旋转蒸发法和水热法合成前驱体,以及后续的高温煅烧合成了一系列Mo基碳化物,采用XRD,XPS和TEM等手段表征了催化剂的结构,并通过循环伏安法和计时电位法研究了它们的电催化水分解性能。以双氰胺和磷钼酸为原料混合,在真空条件下旋转蒸发后高温煅烧获得DCD-PMA系列催化剂。所制备的催化剂具有良好的Mo2C晶体结构。这些催化剂表现出较好的HER活性。其中,5DCD-PMA-700催化剂在0.5 M H2SO4中的HER活性最好,电流密度10 mA cm-2时的HER过电压为181 mV,Tafel 斜率为 65.3 mV dec-1;5DCD-PMA-800 在 0.1 M KOH 中10 mA cm-2 处的 HER 过电压为 244 mV,Tafel 斜率为 99.1 mV dec-1。对上述优化的催化剂(双氰胺和磷钼酸质量比为5:1)进行Ni掺杂制备了 5DCD-PMA/Ni系列催化剂。所制备的催化剂的晶相结构为Mo2C和金属Ni。在0.5 M H2SO4和0.1 M KOH中,这些催化剂也表现出较好的HER/OER 活性和稳定性。其中,5DCD-PMA/0.25Ni-800在10mAcm-2 时的HER过电压分别为206 mV和239 mV,其Tafel斜率分别为66.9 mV dec-1 和 107.5 mV dec-1;在 0.1 M KOH 中,电流密度 10 mA cm-2 处的 OER过电压为391 mV,Tafel斜率为68.3 mV dec-1。经过8 h的稳定性测试表明,该催化剂具有很好的稳定性,并且都优于相同条件下20 wt%Pt/C和IrO2的稳定性。该催化剂与没有进行Ni掺杂的5DCD-PMA-800相比,HER/OER活性都有了明显提高。用水热法以及后续的高温煅烧制备了(1mi-HMT)-PMA-Ni系列催化剂。在 0.1 M KOH 中,(1mi-HMT)-PMA-Ni-2-600 在电流密度 10 mA cm-2 时的HER过电压为201 mV,Tafel斜率为143.9mVdec-1,双电层电容为9.96 mF,活性优于DCD-PMA、5DCD-PMA/Ni系列催化剂。(1mi-HMT)-PMA-Ni-2-800 的 OER 过电压为 419 mV,接近于 IrO2
其他文献
计算机实验课是计算机教学中的重要环节,为了能更好地指导计算机实验课教学,我们在计算机实验课教学基本方法的基础上提出了一种新思路--层次性的计算机实验课教学,并对其方
针对动力类及汽车类本科生开设汽车电气实验,使其教学内容能较好地满足社会实际需求。在试验课建设中,通过开设汽车电器实验内容,在面向工程能力、工程标准和创新意识方面,使
目的:确定不同类型周围型肺癌的肺癌骨桥蛋白(osteopontin, OPN)值的表达是否有差异及肺癌患者癌组织内OPN与肿瘤的影像分期的相关性。方法:经皮CT穿刺活检并经病理确诊的肺癌组
中期妊娠终止合并骶骨皮样囊肿临床上较为少见,且它们之间具有一定因果关系。四川省广元市中心医院手术治疗1例中期妊娠终止合并骶骨皮样囊肿患者。现报告如下。1临床资料 患
本文介绍并用插图显示了大鼠远端输精管结扎术。该术是经腹股沟管的输精管结扎,结扎位置远离附睾尾与阴囊,不会引起术后阴囊内睾丸周围粘连,可能适用于研究输精管阻塞本身(精子输
为克服开放实验室实施过程中实验室设备和教师不足的瓶颈,探索从科研项目中提炼开放实验题目的方法,分析了这种方法的优点和存在的问题。
长期以来,半导体量子点由于其荧光强度较高与荧光发射可调的性质而被普遍研究,且该性质使其在生物传感与生物成像中得到广泛应用。然而,半导体量子点由于在合成过程中以重金
目的:探讨分析腹腔镜在异位妊娠手术治疗中的应用价值。方法回顾性分析我院行腹腔镜手术治疗异位妊娠150例临床资料。结果本组150例患者均成功实施腹腔镜手术治疗,无中转开腹或