构建链链结构的COP/C纳米圈作为高活性阳极电催化剂,用于氧气进化反应.
Yang Nan1, Tianpeng Liu1, Wenhao Liu1
1State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites and College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, People's Republic of China.
没有贵金属的电催化剂对于氧气演化反应 (OER) 是至关重要的. 碳涂化 (CoP/C) 纳米圈表现出高活性和稳定性,性能优于商业二氧化 (RuO2).
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
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 开发高效,地球丰富的电催化剂对于氧化演化反应 (OER) 至关重要.
- 像RuO2这样的贵金属催化剂是有效的,但昂贵和稀缺.
- 有一个显著的需要具有成本效益和高度活跃的替代OER.
研究的目的:
- 为氧化演化反应 (OER) 合成和表征新的,无贵金属的电催化剂.
- 研究碳涂层化 (CoP/C) 纳米圈的催化性能和稳定性.
- 阐明开发的催化剂增强活性背后的机制.
主要方法:
- 使用直接浸合化方法合成均的碳涂层CoP纳米圈 (CoP/C).
- 电化学性能使用循环电压测量和时电压测量等技术进行了评估.
- 在现场使用拉曼光谱来研究反应中间体并了解催化机制.
主要成果:
- 合成的CoP/C催化剂在10 mA cm-2时表现出230 mV的低超电位,Tafel斜率为56.87 mV dec-1.
- 发现CoP/C的内在活性是商业RuO2的21.44倍,其超电位为260mV.
- 在现场拉曼光谱表明,Co-O和Co-OH物种促进OH吸附,加速反应动力学.
- 碳外增强了活性表面积,并保护了COP免受氧化溶解,提高了稳定性.
结论:
- 均的碳涂层CoP纳米圈是氧化物演化反应的高度活性和稳定的电催化剂.
- CoP和碳外之间的协同效应有助于优越的催化性能.
- 这项工作为开发先进的,无贵金属的OER催化剂提供了一个有前途的战略.
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