一种菜花状Co3.2Fe0.8N/Ir双功能电催化剂用于酸性介质水分解

• 作者: 张紫琼 文东方 麦婉珊 胡玮
• 来源期刊: 湖北大学学报（自然科学版）
• 学科: 化学
• 关键词: 过渡金属氮化物 双功能催化剂 酸性介质 氧析出反应 氢析出反应 整体水分解
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 新型催化剂的制备与应用研究专栏
• 页码范围: 121-130
• 页数: 10页
• 分类号: O643.36
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-2375.2022.02.002

摘要

在酸性介质中,寻找具有优良析氧(OER)和析氢反应(HER)双功能活性且稳定的电催化剂面临着巨大的挑战.本文中通过NaBH4共还原结合氮化法制备一系列Co3.2 Fe0.8 N/Ir材料,其结构为Co3.2 Fe0.8 N纳米薄片负载Ir微粒而成的菜花状多孔复合体.其中,Co3.2Fe0.8N/Ir-42(Ir％=41.8,wt)催化剂具有最优的HER/OER双功能活性,在0.5 mol/L H2 SO4中及10 mA/cm2下HER超电势仅为16.6 mV,超过了商业Pt/C(Pt％=20,wt)标准催化剂;OER超电势为321 mV,接近IrO2基准.此外,该催化剂对HER及OER的稳定性均明显高于商业Pt/C与IrO2基准催化剂,将其用于整体水分解反应阴阳极材料时,获得10 mA/cm2电流密度仅需要1.545 V的电解电压.