Nanoscale: 嵌入高度分散的Pt纳米颗粒的CoMo双金属N掺杂多孔碳,作为pH通用的HER电催化剂
雨辰 雨辰 2020-09-28

析氢反应是水电解过程中的关键半反应,具有重要意义。铂基纳米材料是HER电催化剂的有希望的候选者。但铂的价格高,耐久性差,阻碍了其实际应用。

有鉴于此,中科院福建物构所张健研究员和陕西科技大学杨秀芳教授、黄文欢等人,使用新型的CoMo-双金属杂化沸石咪唑酸盐骨架以高度分散的方式负载Pt纳米粒子,合成了高效pH通用的HER电催化剂(PtCoMo@NC)。

本文要点

1负载Pt的CoMo-HZIF通过简单的湿化学方法合成,并且在氮气流下于800℃进一步热解,作为最终催化剂PtCoMo@NC。

2一系列实验结果表明,形成了多个作为活性中心的成分,例如MoC2,Co和4.7%的Pt纳米粒子,并在石墨碳基体内高度分散。PtCoMo@NC在1-14的宽pH范围内显示出优异的HER电催化性能和出色的耐久性,从而确保了其在酸性,中性和碱性介质中的潜在应用。

3利用X射线光电子能谱研究了复合材料的电子耦合协同效应和催化动力学。此外,PtCoMo@NC中Pt NPs的聚集已被结构明确的ZIF结构所限制,使得其在所有酸、中性和碱性介质中都能在10000次CV循环后保持12小时的优异耐久性,而LSV曲线的电流下降可以忽略不计。

参考文献:

Wen-Huan Huang et al. CoMo-bimetallic N-doped porous carbon materials embedded with highly dispersed Pt nanoparticles as pH-universal hydrogen evolution reaction electrocatalysts. Nanoscale, 2020.

DOI: 10.1039/D0NR04418K

https://doi.org/10.1039/D0NR04418K


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催化;燃料电池;多孔炭材料;炭气凝胶;隔热

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