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长春英华研究了氢电解,生产出低Pt含量的催化剂

2019.05.15

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文章来源:长春应用化学研究所日期:2018-10-11[来源编号:小中大]
缺乏基于Pt和低Pt类型的成本有效的氢生成催化剂是困扰氢电解的商业用途数十年的重要因素。
目前的困难在于缺乏同时解决催化剂固有活性,活性位点密度,电导率和稳定性问题的策略。
只有在同时解决电子传导性,活性位点密度,内在活性和稳定性的问题时,低/非Pt催化剂才能在HER催化中实现真正的应用。
最近,中国科学院长春应用化学研究所研究员邢伟将上海源与东南大学合作开发了MoS 2氢气发生系统,自发激活二硫化物激活界面界面氧化还原我们开始使用兴奋剂方法。惰性表面实现稳定的HER催化剂材料,低成本和高效率|文献信息| J-GLOBAL
在掺杂Pd之后,Mo位置被取代,引入硫空位,并诱导MoS 2相变以形成稳定的1T结构。
理论计算表明,位于钯位点旁边的硫原子表现出低的氢吸附能(ΔGH=ε0)。
02 eV)
最后,仅掺入1%(重量)钯的MoS 2表现出非常低的析氢过电位(仅78 mV对应10 mA?Cm?2)和高交换电流密度(如图所示)。为了能够替代商业Pt / C.
目前,该催化剂在文献中公布的异质掺杂的MoS 2基材料中具有最高的HER产率。
该发展发表在Nature Communications(Nature Communications,2018,1,9,2120)中,以化学活化天然原子钯MoS 2的界面掺杂,以有效地产生氢。
对于低Pt催化剂,该研究小组最近研究了PtRu纳米粒子表面富集。PtRu部分嵌入碳球表面,形成非常有效的PtRu生成催化剂。氢
当使用聚合反应时,通过优化前体添加时间(最佳6小时),Pt获得部分嵌入酚醛碳树脂中的PtRu(PtRu @ RFCS?6h)合金。优先沉积在表面上。Pt纳米团簇形成为具有较小的粒径,并且催化剂在保证PtRu合金的前提下提供多个Pt催化活性位点。结构稳定性
实验表明,0。
5MH 2 SO 4体系催化剂PtRu @ RFCS-6h HER过电压(19。
7 mV,43。
1 mV),电流密度为10和100 mA?Cm-2),TOF(4)。
03H2s-1由Tafel(27)待决。
2mVdec-1)和稳定性和其他性能优于商业Pt / C催化剂。
分析结果表明,富集PtRu合金表面的痕量Pt纳米团簇有效降低了H吸附能,促进了水合质子的解离。
此外,催化剂制备方法简单,贵金属Pt的电荷比市售Pt / C催化剂的电荷少99。
9%,成本仅为商用Pt / C催化剂的2%,这提供了替代商业Pt / C的可能性。
结果发表在题为“改善氢化物转化反应的电催化性能”的“能源和环境战略”中。表面富含钌嵌入的含铟铂纳米团簇(Energy Environmental Science,2018,5,11,1232-1239)。
MoS 2的自发掺杂机制探讨超低电荷Pt催化剂的结构和性质:与12 Pd的连接
(编辑:叶瑞友)
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