用于燃料电池应用的NiCu/GO和NiCu/rGO纳米复合材料的制造和表征
Aya Mohamed1, Mohamed Shaban2, Mohamed G M Kordy1,3
1Nanophotonics and Applications Lab, Physics Department, Faculty of Science, Beni-Suef University 62514 Beni-Suef Egypt ayaelkhatib22@gmail.com m.kordybio@science.bsu.edu.eg mostafa.eisa@science.bsu.edu.eg hshamdy@hotmail.com.
RSC advances
|February 26, 2024
概括
石墨烯氧化物 (GO) 和减少的石墨烯氧化物 (rGO) 在直接酒精氧化燃料电池 (DAFC) 中显著提高了NiCu纳米复合物的性能. NiCu/rGO显示出优越的催化活性,提高了甲醇和乙醇燃料的燃料电池效率.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 直接酒精氧化燃料电池 (DAFC) 需要高效的电催化剂.
- 铜 (NiCu) 复合材料看起来有希望,但可以改进.
- 基于石墨烯的材料作为催化剂支提供了独特的特性.
研究的目的:
- 为了研究NiCu,NiCu/GO和NiCu/rGO纳米复合材料的电化学性能.
- 评估石墨烯氧化物 (GO) 和减少石墨烯氧化物 (rGO) 作为DAFC中NiCu催化剂的支物的作用.
- 了解NiCu性能增强机制与GO和rGO.
主要方法:
- 合成NiCu,NiCu/GO和NiCu/rGO纳米复合材料,使用改性Hummers'和水热方法.
- 纳米复合材料通过FTIR光谱,EDX和SEM进行表征.
- 在DAFC中进行电化学测试,包括 chronoamperometry 和电化学阻抗光谱学.
主要成果:
- 与NiCu和NiCu/GO相比,NiCu/rGO显示出更高的催化活性.
- 在甲醇中,NiCu/rGO提高了NiCu性能468.2%,在乙醇氧化中提高了255.6%.
- 在甲醇中,NiCu/GO提高了NiCu的性能377.7%,在乙醇氧化中提高了105.9%.
- 由于增加了活跃站点和协同电子效应,提高了性能.
结论:
- rGO和GO作为DAFC中NiCu电催化剂的有效支.
- NiCu/rGO纳米复合材料表现出最高的催化活性和性能增强.
- 该研究强调了石墨烯支持的NiCu在先进的燃料电池应用中的潜力.
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