《CeO2纳米线拉伸包埋在还原石墨氧化物纳米复合材料载体中作为Pt纳米粒子作为电催化剂进行甲醇氧化反应》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2017-08-08
  • 通过使用乙醇/水作为溶剂的容易的水热法合成了具有纳米线片结构的新型杂化复合物RGO-CeO 2 NWS,没有任何有机添加剂。石墨烯氧化物进行到石墨烯和CeO2 NWS之间形成石墨烯和化学键。然后通过微波辅助多元醇工艺制备具有RGO-CeO 2 NWS复合材料作为载体的Pt基催化剂。所得催化剂的特征在于X射线衍射,拉曼光谱,扫描隧道显微镜,X射线光电子能谱,高分辨透射电子显微镜和电化学测试。结果表明,混合Pt / RGO4-CeO2 NWS显示出最好的催化活性,并且在混合催化剂中Pt的提高的催化效率证明CeO 2 NWS锚定在石墨烯表面的皱纹和边缘的化学缺陷上。这避免了氧化石墨烯的重新排列,从而阻碍了嵌入在折叠中的Pt纳米颗粒并增加了暴露的活性位点。 CeO2 + Ce3 +在CeO2 NWS中的化合价态会引入氧空位,从而促进中间物质在甲醇氧化中的耐受性。

    ——文章发布于2017年8月10日

相关报告
  • 《以FTO为载体的介孔掺杂Co3O4纳米线阵列作为酸性介质中氧演化反应的高效电催化剂》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2017-12-21
    • 在酸性介质中,氧演化反应(OER)的基准电催化剂主要局限于像IrO2和RuO2这样的贵金属氧化物。在此基础上,利用一种简单的电沉积-热液工艺制备了FTO(Agsingle bondCo/ FTO)的介孔掺杂Co3O4纳米线阵列,在0.5 M H2SO4中进行水氧化。电沉积Ag的作用包括:1)FTO的Ag膜可以直接对Co3O4的垂直生长形成纳米线阵列;2)Agsingle UNK co hydroxides precurUNK的Ag2O有助于在煅烧过程中的Ag2O热解过程中形成介孔纳米结构。XRD证实了金属Ag和Co3O4的衍射峰。SEM和TEM图像显示,在FTO上,介孔纳米线阵列被均匀地分布在FTO上,从而引入更多暴露的活性位点和较短的电子传递路径。Agsingle bondCo / FTO展示优秀的OER活动的爆发潜力1.91 V电流密度的马10厘米−2。此外,Agsingle bondCo/ FTO在10h的恒定潜势下显示出了较高的稳定性,所以agn掺杂不仅大大提高了酸性介质中电催化剂的导电性,而且也大大提高了电催化剂的稳定性。因此,掺杂的过渡金属氧化物可能是一种很有前景的介孔纳米结构在酸中有效的OER。 ——文章发布于2018年4月
  • 《中科大 Ni纳米颗粒作为双功能电催化剂用于全分解水》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-07-13
    • 近年来,过渡金属氧化物、钙钛矿氧化物和层状双氢氧化物作为碱性电解质中的OER催化剂已进行了广泛研究,而过渡金属磷化物、硫化物和碳化物在酸性电解质中具有优越的HER性能。尽管如此,由于pH范围不匹配,将上述OER和HER催化剂集成于同一电解池中以实现全分解水是具有挑战性的。因此,研发用于OER和HER的高性能双功能电催化剂非常必要。 纳米结构过渡金属(化合物)/氮掺杂碳纳米材料(M/N/C)由于其低成本、高丰度、高效和稳定的催化性能,是一种前景良好的催化剂,在电化学催化领域引起了相当大的关注,但能催化全水分解的材料鲜见报道。另外,对于新型电化学催化剂体系,还需要清楚地了解材料中活性位点的结构。 成果简介 近日,中国科学技术大学俞书宏教授、梁海伟教授(共同通讯作者)等使用廉价的水热碳质纳米纤维、吡咯和NiCl2作为前驱体制备了Ni-N共掺杂碳纳米纤维负载部分氧化的Ni纳米颗粒(PO-Ni/Ni-N-CNFs)的纳米复合电催化剂,并在Nano Energy上发表了题为“Partially oxidized Ni nanoparticles supported on Ni-N co-doped carbon nanofibers as bifunctional electrocatalysts for overall water splitting”的研究论文。得益于有效的活性中心、介孔结构和相互连接的一维纳米纤维网络,所得纳米复合电催化剂在碱性介质中对HER和OER均表现出优异的催化活性和持久性。 此外,将PO-Ni/Ni-N-CNFs作为双功能催化剂实际应用于分解水,在1.69V的电压下达到了10mA·cm-2的电流密度。 综上所述,PO-Ni/Ni-N-CNFs复合材料的优异性能应归因于以下三个重要方面的协同控制。首先,催化剂中存有三类内在活性位点,包括暴露的PO-Ni、Ni@C和Ni-Nx,可以有效催化HER和OER。尽管已证实暴露的PO-Ni结构是主要的活性位点,但Ni@C和Ni-Nx也为PO-Ni/Ni-N-CNFs催化剂提供了部分活性。其次,PO-Ni/Ni-N-CNFs具有较高的比表面积(241.0 m2·g-1),介孔结构和较大的总孔体积(0.21 cm3·g-1),有利于上述活性位点的暴露以及电催化相关物种的快速传输。最后,高度石墨化的CNF网络结构不仅有利于电子快速传递,而且还提高了其催化稳定性。当用作全分解水催化剂时,PO-Ni/Ni-N-CNFs能够在碱性电解池、1.69 V电压下达到10 mA·cm-2的电流密度,同时具有出色的耐久性。理解催化剂中的主要活性位点将为开发用于电解水以及其它电催化过程的高性能双功能催化剂提供更多机遇。 文献链接: Partially oxidized Ni nanoparticles supported on Ni-N co-doped carbon nanofibers as bifunctional electrocatalysts for overall water splitting (Nano Energy, 2018, DOI: 10.1016/j.nanoen.2018.06.071)