聚烯衍生基质培养的碳纳米管作为无粘合剂电极,用于基介质中的进化
XinYi Wu1, Wei Han Tu2, Andrei Veksha3
1Residues and Resource Reclamation Centre (R3C), Nanyang Environment & Water Research Institute, Nanyang Technological University, 1 Cleantech Loop, Clean Tech One, 637141, Singapore; School of Civil and Environmental Engineering, Nanyang Technological University, 50 Nanyang Avenue, 639798, Singapore.
这项研究将塑料废物转化为碳纳米管,用于进化,通过现场制造创建无粘合剂电极. 与传统方法相比,开发的电极表现出更好的性能,为废物管理和能源生产提供了可持续的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 线性废物管理带来了环境挑战.
- 塑料垃圾可以转化为有价值的碳纳米材料.
- 碳纳米管 (CNTs) 对电催化进化有希望.
研究的目的:
- 开发一种可持续的方法,用于制造无粘合剂的CNT电极,用于演化反应 (HER).
- 从塑料废物中研究在各种基板 (碳纸,,玻璃) 上的现场合成CNT.
- 为了评估这些新型电极的HER性能.
主要方法:
- 在Co:Ni:Mg催化剂的存在下,聚烯的热解,使CNTs直接生长在基板上.
- 合成的CNT的特征 (形态学,石墨化).
- 在1M KOH中对HER性能进行电化学评估,测量10mA/cm2的超电位.
主要成果:
- 在碳纸,和玻璃上成功合成混合CNT结构 (空心,竹状,杯状堆叠).
- 玻璃和碳纸上的CNT表现出比上更好的石墨化.
- 作为准备的电极实现了216mV (碳纸),241mV (玻璃) 和267mV () 的超电位.
- 在现场制造的电极性能高于单独合成的CNT电极,高达27.4%.
结论:
- 在现场制造为无粘合剂的CNT电极合成提供了一个单一的解决方案,避免有害的添加剂.
- 该方法有效地将塑料废物转化为功能性纳米材料,用于能源应用.
- 无粘合剂,在现场培养的CNT电极显示出由于电荷转移和接触电阻较低而提高了HER性能.
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