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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 62 毫秒
1.
以喷雾干燥处理的偏钨酸铵为前驱体, 采用CH4/H2为还原碳化气氛, 利用固定床气固反应法制备了具有介孔结构的碳化钨(WC)粉体. 然后通过浸渍法制备了Pt/WC粉末催化剂. 通过XRD和SEM等测试手段对Pt/WC粉末样品进行了表征, 结果表明, Pt颗粒平均直径约为13.5 nm, 且均匀分散在介孔结构WC载体上. 采用循环伏安和线性扫描等方法研究了酸性介质中Pt/WC粉末微电极对电化学析氢过程的电催化行为. 结果表明, 该电极对析氢反应具有很好的电催化活性和化学稳定性. 通过测试和计算, Pt/WC粉末微电极的Tafel方程中的a值为0.292 V, 属于低超电势析氢材料, 析氢交换电流密度为4.42 mA·cm-2, 与铂电极在同一个数量级上, 当超电势为250 mV时, 其析氢反应的活化能为26.20 kJ·mol-1.  相似文献   

2.
纳米碳纤维可用在催化材料、储氢材料、及纳米电子器件等方面。本文对用泡沫镍及负载型镍催化剂催化分解乙烯或丙烯制备纳米碳纤维进行了研究。利用X射线衍射仪、物理吸附仪、扫描电镜进行了分析表征,并考察了催化剂、碳源、生长温度对纳米碳纤维生长量、形貌、结构的影响。结果表明:在生长温度450℃,乙烯流率30mL/m in的条件下,负载型镍催化剂纳米碳纤维的生长量要高出泡沫镍3~6倍,负载型镍催化剂制备的纳米碳纤维直径为40~60纳米,小于泡沫镍的情况。泡沫镍催化分解乙烯制备纳米碳纤维时,纳米碳纤维的生长量和平均直径随温度的降低而逐渐减小。纳米碳纤维在泡沫镍上的最低生长温度为420℃,在低于480℃生长纳米碳纤维时泡沫镍的骨架结构不会被破坏,由此制备的纳米碳纤维在新型结构催化材料中有很好的的应用前景。  相似文献   

3.
含稀土的镍基合金的析氢电催化行为   总被引:12,自引:1,他引:11  
用电沉积方法制备的Ni-Ce-P和Ni-La-P合金作阴极测得析氢阴极极化曲线,结果表明,合金电极上析氢速率比Ni电极上约大10倍,析氢电热政移>200mV,显示出含稀土的镍基合金具有较高的析氢催化活性,根据XPS谱图讨论了析氢的电催化机制。  相似文献   

4.
海水作为地球上最丰富的自然资源之一,在实现大规模的电解水制氢方面具有得天独厚的优势。然而,海水中的Cl-、Ca2+和Mg2+等使催化剂在阴极发生腐蚀、毒化或降解,导致其稳定性、活性以及使用寿命显著降低。近年来,为了解决上述问题,人们致力于设计开发廉价的高效稳定析氢反应(HER)催化剂,进而提高电解海水制氢效率。本文首先介绍了电解海水的优势及其HER所面临的挑战,其次从活性和稳定性等方面重点论述了硒化物、硫化物、氮化物以及磷化物等过渡金属基催化剂在电解海水HER中的研究进展,最后总结和展望了电解海水HER催化剂未来的发展前景。  相似文献   

5.
6.
王伟  李家源 《应用化学》2023,(8):1175-1186
氢气(H2)作为一种可再生的绿色能源,在解决环境和化石能源紧缺问题受到了广泛关注。发展高效、稳定和低成本的析氢反应(Hydrogen evolution reaction, HER)电催化剂是目前氢能大规模利用面临的主要挑战之一。磷化钴(CoP)由于其类金属特性及耐酸碱腐蚀等优点,在电催化HER领域中受到广泛研究。本文以CoP与其它纳米材料形成的异质结所产生的不同效应提升HER活性为出发点,首先介绍了CoP异质结作为电催化剂用于电催化HER的优势及其所面临的挑战,其次从CoP异质结产生的不同效应在电催化HER发挥的作用等方面进行了系统的论述,最后总结和展望了CoP异质结在电催化HER方向的发展前景。  相似文献   

7.
陈倩  聂瑶  明媚  樊光银  张云  胡劲松 《催化学报》2020,(12):1791-1811
在众多非均相催化剂中,负载型金属纳米催化剂(SMNCs)因具有高效、稳定、可循环使用等特性而广泛应用于多相催化反应领域.近几十年来,研究者们致力于合理设计和优化载体和颗粒等来提高SMNCs催化性能.其中,通过传统方法(如沉淀法、溶胶-凝胶法、溶剂热法、高温热解法等)成功开发了种类繁多的SMNCs,然而这些传统方法通常会涉及大量的有机试剂、复杂的制备步骤以及昂贵的专用设备,极大地限制了SMNCs的规模化生产.因此,发展简便、高效的绿色可持续的SMNCs生成方法意义重大.本文总结了绿色、可持续化生产SMNCs的几种方法,包括固态合成法、低温热解法、无表面活性剂和还原剂合成法及离子液体辅助合成法.与传统合成技术相比,这些方法在可持续性方面、原子利用率方面、产物选择性方面及规模化生产方面表现出明显的优势.此外,本文还对SMNCs的经典应用-电催化产氢(HER)技术的研究进展进行了详细评述.尽管SMNCs的可持续化合成及其大规模应用已取得较大进展,但目前仍存在几个关键问题需不断改进:如何进一步提高绿色、可持续化生产效率?如何调控金属纳米颗粒的载量及粒径尺寸?如何调节金属纳米颗粒的表面状态?如何探...  相似文献   

8.
 以天然丝光沸石和偏钨酸铵为原料制备了沸石负载的碳化钨复合材料. 先用稀盐酸水热处理沸石原料,真空干燥后再用偏钨酸铵水溶液浸泡,干燥后置于一氧化碳和二氧化碳混合气体中进行还原和碳化即得. 用X射线衍射、扫描电镜和X射线能量分散谱对样品进行了表征. 结果表明,样品主要由碳化钨和沸石等组成,碳化钨颗粒主要位于沸石外表面. 在样品表面,W元素的分布与C元素的分布呈正相关,Si元素的分布与O元素的分布也呈正相关,W和C的分布与Si的分布呈负相关. 采用粉末微电极对样品的电化学性能进行了测试,结果表明样品对碱性溶液中的对硝基苯酚还原反应具有电催化活性.  相似文献   

9.
电催化析氢反应作为一种绿色、可持续的制备氢气方法,受到了广泛关注. 近年来,非贵金属析氢催化剂以其低成本和相对高的催化活性取得了较快的研究进展,其中,钼基纳米催化剂目前已成为电催化析氢中最受关注的研究热点之一. 本文综述了钼基碳化物、磷化物、氮化物以及硫化物在电催化析氢反应中的催化机理和研究进展,分析了提高析氢催化活性的方法,并对钼基非贵金属催化剂的发展趋势进行了展望.  相似文献   

10.
载体对甲烷在镍催化剂上分解反应的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
开发洁净廉价的燃料替代石油已成为各国竞相研究的热点。从环境友好的观点出发 ,H2 气是一种理想的洁净燃料 ,其燃烧产物只有H2 O ,对环境无任何污染 ,H2 气将成为未来人类主要的能源。因此 ,近年来各国竞相开发大规模廉价的制氢和储氢技术。目前 ,碳及碳氢化合物制合成气法[1 ,2 ] 以其成本低和技术成熟已成为当前大规模制氢最常用的方法 ,包括碳氢化合物的水蒸气重整、CO2 重整、催化部分氧化法和自热重整[1~ 4] 。近年来又兴起了甲烷催化分解制氢[5,6] 。以上各方法均包含甲烷在镍催化剂上的分解过程[7,8] 。Rostrup Ni…  相似文献   

11.
Molybdenum carbide is considered to be one of the most competitive catalysts for hydrogen evolution reaction (HER) regarding its high catalytic activity and superior corrosion resistance. But the low electrical conductivity and poor interfacial contact with the current collector greatly inhibit its practical application capability. Herein, carbon nanotube (CNT) supported molybdenum carbide was assembled via electrostatic adsorption combined with complex bonding. The N-doped molybdenum carbide nanocrystals were uniformly anchored on the surfaces of amino CNTs, which depressed the agglomeration of nanoparticles while strengthening the migration of electrons. The optimized catalyst (250-800-2h) showed exceptional electrocatalytic performance towards HER under both acidic and alkaline conditions. Especially in 0.5 M H2SO4 solution, the 250-800-2h catalyst exhibited a low overpotential of 136 mV at a current density of 10 mA/cm210) with the Tafel slope of 49.9 mV dec−1, and the overpotential only increased 8 mV after 20,000 cycles of stability test. The active corrosive experiment revealed that more exposure to high-activity γ-Mo2N promoted the specific mass activity of Mo, thus, maintaining the catalytic durability of the catalyst.  相似文献   

12.
Much has been done to search for highly efficient and inexpensive electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction (HER), which is critical to a range of electrochemical and photoelectrochemical processes. A new, high‐temperature solution‐phase method for the synthesis of ultrathin WS2 nanoflakes is now reported. The resulting product possesses monolayer thickness with dimensions in the nanometer range and abundant edges. These favorable structural features render the WS2 nanoflakes highly active and durable catalysts for the HER in acids. The catalyst exhibits a small HER overpotential of approximately 100 mV and a Tafel slope of 48 mV/decade. These ultrathin WS2 nanoflakes represent an attractive alternative to the precious platinum benchmark catalyst and rival MoS2 materials that have recently been heavily scrutinized for the electrocatalytic HER.  相似文献   

13.
Co-WC复合电极在碱性介质中的电催化析氢性能   总被引:1,自引:0,他引:1  
Co-WC复合电极在碱性介质中的电催化析氢性能  相似文献   

14.
(Ni-Co)-WC复合电极的析氢催化性能   总被引:12,自引:0,他引:12  
采用 复合电沉 积方法获 得了( Ni Co) W C 复合电极 ,考 察了 复合 电极 在弱 酸性、碱性 和中性介质 中的析 氢电催化 性能,并 在弱酸性 介质中 进行了电 化学稳定 性实验 . 结果 表明,复 合电极具有优越 的析氢 电催化性 能和良好 的电化 学稳定性 .  相似文献   

15.
In order to design more powerful electrocatalysts, developing our understanding of the role of the surface structure and composition of widely abundant bulk materials is crucial. This is particularly true in the search for alternative hydrogen evolution reaction (HER) catalysts to replace platinum. We report scanning electrochemical cell microscopy (SECCM) measurements of the (111)‐crystal planes of Fe4.5Ni4.5S8, a highly active HER catalyst. In combination with structural characterization methods, we show that this technique can reveal differences in activity arising from even the slightest compositional changes. By probing electrochemical properties at the nanoscale, in conjunction with complementary structural information, novel design principles are revealed for application to rational material synthesis.  相似文献   

16.
任艳梅  王家骏  王平 《化学进展》2021,33(8):1270-1279
电解水与一次可再生能源耦合,可同时提供洁净制氢方式与先进的能源转化技术,有望在未来清洁能源经济中扮演重要角色,而实现这一美好愿景的关键在于研发高活性、低成本的析氢/析氧电催化材料。二硫化钼(MoS2)是颇具代表性的非贵金属析氢电催化材料,纵观其研究历程,先导性理论预测与材料设计、先进制备与表征技术的应用均在改性研究中发挥了至关重要的作用,这也从一个侧面折射出当代电催化剂的研究模式与发展趋势。本文按照重要发现与进展的时间顺序,梳理了MoS2析氢电催化剂的发展历程,重点论述了增多边缘活性位、提高导电性、构筑基面活性位等改性策略的实施方法、效果与机理,最后从全领域总结了MoS2析氢电催化剂的研究启示并展望其未来发展趋势。  相似文献   

17.
Phosphorus‐modified tungsten nitride/reduced graphene oxide (P‐WN/rGO) is designed as a high‐efficient, low‐cost electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (HER). WN (ca. 3 nm in size) on rGO is first synthesized by using the H3[PO4(W3O9)4] cluster as a W source. Followed by phosphorization, the particle size increase slightly to about 4 nm with a P content of 2.52 at %. The interaction of P with rGO and WN results in an obvious increase of work function, being close to Pt metal. The P‐WN/rGO exhibits low onset overpotential of 46 mV, Tafel slope of 54 mV dec?1, and a large exchange current density of 0.35 mA cm?2 in acid media. It requires overpotential of only 85 mV at current density of 10 mA cm?2, while remaining good stability in accelerated durability testing. This work shows that the modification with a second anion is powerful way to design new catalysts for HER.  相似文献   

18.
采用简便的一步水热合成法,在泡沫镍上原位生长微量W~(6+)掺入的Fe_(0.2)Ni(OH)_2双金属层状氢氧化物(LDH),以此来降低铁镍材料的过电势。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等分析方法对材料形貌、组成、结构等进行表征,发现钨掺杂使催化剂材料的晶体结构和电子结构发生变化,W_(0.03)Fe_(0.2)Ni(OH)_2LDH表现出优异的电化学析氧(OER)和析氢(HER)性能。电化学测试表明该催化剂在25 mA·cm~(-2)电流密度下OER和HER过电势分别仅有271和208 mV,塔菲尔斜率分别为61和181 mV·dec~(-1)。此外,经过长达20 h计时电位稳定性测试后,材料的催化性能未见明显下降。  相似文献   

19.
张卫国  刘洋  李贺  姚素薇 《催化学报》2006,27(11):967-970
 采用电沉积方法制备了Ni-W-P合金镀层,并在不同温度下进行热处理,通过极化曲线和交流阻抗谱研究了热处理温度对Ni-W-P合金催化析氢性能的影响. 结果表明,经200 ℃热处理的Ni-W-P合金电极析氢过电位最低,在电流密度为8.0 mA/cm2时,其析氢过电位较未经热处理的Ni-W-P合金电极减小约110 mV. 该样品的析氢电化学反应电阻为17.1 Ω·cm2, 交换电流密度约为未经热处理的Ni-W-P合金的5.0倍,析氢反应表观活化能降低. 差示扫描量热法、 X射线衍射和扫描电镜测试结果表明, Ni-W-P合金镀层经200 ℃热处理后发生低温结构弛豫,平均晶粒尺寸由1.1增大到2.8 nm, 合金由非晶结构转变为纳米晶结构,镀层表面形成宽度约为0.2 μm的微裂纹.  相似文献   

20.
Fe0.95S1.05 with high reactivity and stability was incorporated into WS2 nanosheets via a one-step solvothermal method for the first time. The resulted hybrid catalyst has much higher catalytic activity than WS2 and Fe0.95S1.05 alone, and the optimal WS2/Fe0.95S1.05 hybrid catalyst was found by adjusting the feed ratio. The addition of Fe0.95S1.05 was proven to be able to enhance the hydrogen evolution reaction (HER) activity of WS2, and vice versa. At the same time, it was found that the catalytic effect of the hybrid catalyst was the best when the feed ratio was W : Fe=2 : 1. In other words, we confirmed that there is a synergistic effect between W- and Fe-based sulfide hybrid catalysts, and validated that the reason for the improved HER performance is the strong interaction between the two in the middle sulfur. WS2/Fe0.95S1.05-2 hybrid catalyst leads to enhanced HER activity, which shows a low overpotential of ∼0.172 V at 10 mA cm−2, low Tafel slope of ∼53.47 mV/decade. This study supplies innovative synthesis of a highly active WS2/Fe0.95S1.05 hybrid catalyst for HER.  相似文献   

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