垂直石墨烯纳米墙支持混合W₂C/WO_x复合材料作为高效的非贵金属电催化剂,用于进化

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电化学 电化学 电化学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 没有贵金属的电催化剂对于进化反应 (HER) 是至关重要的.
• 过渡金属碳化物 (TMC),如碳化物 (W2C),是的有希望的替代品.
• 将TMC与石墨烯纳米结构混合,可以增强表面积和活性部位.

研究的目的:

• 在3D垂直石墨烯纳米墙 (VGNW) 基板上制备和描述碳化/氧化 (W2C/WOx) 化合物.
• 为了评估这些纳米结构混合材料的电催化性能,HER.
• 为了研究开发的电极的稳定性和表面化学.

主要方法:

• 化学蒸汽沉积,磁铁喷射和热用于材料合成.
• 使用像XPS这样的技术进行结构和化学表征.
• 电化学表征,包括超电位测量和时测量.

主要成果:

• 在VGNWs上观察到膜的部分碳化和氧化.
• 与平面膜相比,VGNWs上的纳米结构W2C/WOx表现出提高了HER的性能.
• 对于10 mA cm-2电流密度,需要 -252 mV的超电位,在高电流下具有很高的稳定性.

结论:

• 在VGNW上混合W2C/WOx是HER的有效电催化剂.
• 纳米结构形态和W氧化层的形成有助于提高性能和稳定性.
• 这些发现为开发用于电化学应用的先进混合电极提供了宝贵的见解.