 |
Электрокаталитические технологии преобразования энергии, такие как электрокаталитическое разложение воды на водород, электрокаталитическое восстановление двуокиси углерода и электрокаталитическое восстановление азота, являются важным подходом к замене ископаемой энергии, сокращению выбросов углерода и получению возобновляемых видов топлива. Электрокаталитическая эволюция кислорода ( OER) является важной и универсальной полуреакцией анода при конверсии этих электрокаталитических источников энергии. Однако OER кинетически медленна и требует эффективного электрокатализатора для эволюции кислорода, чтобы уменьшить энергетический барьер реакции, тем самым ускоряя процесс OER. В результате усилий было разработано большое количество высокоэффективных и стабильных щелочных электрохимических катализаторов OER, но разработка кислотных электрокатализаторов OER имела мало успеха. Из-за более высокой скорости массопереноса электрокаталитических реакций в кислотных электролизерах PEM, Чистота и эффективность продукта и т. Д., Поэтому разработка высокоэффективного кислотного электрокатализатора OER имеет более важное значение для крупномасштабного применения. В настоящее время отсутствие высокой активности и стабильный кислотный электрокатализатор OER по-прежнему препятствует развитию реакций конверсии электрокаталитической энергии в кислых средах. Большое узкое место.
Недавно Чэнь Лян, исследователь Института Новой Энергии при Институте Материаловедения и Инжиниринга Нинбо, Китайская Академия Наук, разработала высокоактивную и стабильную OER, которая может быть применена в кислотных электролитах на основе конструкции поверхностных структур и электронных структур электрокатализаторов. Катализатор. В этом исследовании Су Цзяньвэй изготовил CuO-легированный RuO2 полый октаэдр, собранный из ультрамалых нанокристаллитов с помощью ионообменных металлоорганических каркасных производных в качестве предшественников Ru и прокаливаемых на воздухе. Этот метод уменьшает размер зерна нанокристаллов RuO2, понижая температуру прокаливания, так что могут быть выставлены высокие индексные плоскости Миллера с низкими координационными числами. В качестве электрокатализатора кислотного выделения кислорода его перенапряжение при плотности тока 10 мА / см2 На 188 мВ он показал лучшую электрокаталитическую эволюционную активность кислорода и стабильность, чем коммерческий электрокатализатор RuO2. Тянь Зики, рассчитанный по моделированию функциональной теории плотности, обнаружил, что трехкоординатный атом Ru на поверхности с высокой энергией постепенно окислялся во время реакции и, следовательно, был большим Амплитуда уменьшает энергетический барьер реакции OER, тогда как легирование Cu может регулировать электронную структуру RuO2, тем самым значительно улучшая ее каталитическую активность OER. Работа Сборки Крохотный Медно-легированный оксид рутений нанокристаллов в полые пористых многогранники: Высоко Прочные Электрокатализаторы для кислорода Эволюции в кислых средах были опубликован в «Advanced Materials»: на (Advanced Materials, DOI 10.1002 / adma.201801351).
Вышеупомянутая работа получила сильную поддержку от Проекта Национального фонда, Проекта Jieqing Провинциального природного фонда провинции Чжэцзян, Инновационной группы Нинбо и Проекта Китайского постдокторского фонда.
