进化,氧化氧化和酸电池的组合,用于通过高效的配合CoOX电催化剂进行能量转换和储存,并具有图灵结构
Minghui Hao1, Dongcai Shen2, Quan Li1
1Key Laboratory of Marine Chemistry Theory and Technology, Ministry of Education, College of Chemistry and Chemical Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100, China.
这项研究开发了一种新型的双功能电极,由配的氧化物空心纳米粒子开发,用于高效的进化和酸盐生产. 这种电极可以实现可持续的燃料产生和污染物去除.
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
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 有效的电催化演化反应 (HER) 对可持续能源至关重要.
- 氧化物 (NOx) 的电催化氧化为污染控制和能源储存提供了途径.
- 开发用于合反应的双功能电极仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 合成一种新型的双功能自支持电极,用于高效的电催化演化反应 (HER) 和电催化NO氧化反应 (eNOOR).
- 研究合成电极在水分和酸电池应用中的潜力.
- 用理论计算来理解催化机制.
主要方法:
- 对图灵结构CoCO3.3的受控溶热合成.
- 基肯德尔效应用于合成N-doped CoOx空心纳米颗粒 (N-50% - CoOx).
- 对于HER和eNOOR性能评估的电化学表征.
- 密度功能理论 (DFT) 和轨道理论用于机械学研究.
主要成果:
- 该N-50%的CoOx电极表现出极好的HER活性 (30mV超电位在10mA cm-2) 和稳定性在1M KOH.
- 电极表现出高eNOOR性能,酸盐产量为163.2毫克cm−2h−1从10%的NO.
- 一个酸电池与电极相结合显示,开放电路电压为1.36V,功率密度为1.21mW cm−2.2.
- DFT的计算显示,N-doping促进了电子转移,并降低了eNOOR的激活能量.
结论:
- N-50%的CoOx空心纳米粒子作为HER和eNOOR的高效双功能电极.
- 这种双功能电极可以有效地生产气,去除NO污染物和储存化学能量.
- 该研究提出了一项对综合能源和环境应用的有希望的战略.
更多相关视频
09:18Simple Methods for the Preparation of Non-noble Metal Bulk-electrodes for Electrocatalytic Applications
Published on: June 21, 2017
08:40Synthesis of Metal Nanoparticles Supported on Carbon Nanotube with Doped Co and N Atoms and its Catalytic Applications in Hydrogen Production
Published on: December 6, 2021
相关概念视频
Batteries and Fuel Cells
Voltaic/Galvanic Cells
Spontaneous redox reactions occur abundantly in nature. The chemical reaction occurring in a disposable AA battery powering our remote controls is one such example of a spontaneous redox reaction. Another example is the immersion of coiled copper wire into an aqueous silver nitrate solution. The reaction shows a gradual, visually impressive color change from colorless to bright blue and the formation of a grey precipitate on the copper wire. In this experiment,...
Catalysis
Thermal and Photochemical Electrocyclic Reactions: Overview
Metabolism of Chemolithotrophs
Electrolysis
