基于配合物前驱体的CuO原位制备与电催化产氧活性研究

合成得到了含有N,N,N',N'-四羟乙基乙二胺(THEED)配体的Cu(Ⅱ)配合物[Cu(THEED)(H₂O)]SO₄,通过质谱、元素分析以及X-射线单晶衍射测定了它的组成和晶体结构,并用之作为电催化产氧催化剂的前驱体。在电解含有配合物的碱性NaOAc/NaOH溶液时可检测到氧气产生,并发现有黑色薄膜附着于阳极表面。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线(EDX)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)确定该薄膜的主要成分是2 μm大小的无定形CuO颗粒。通过实验证明,CuO为真正的电催化水氧化催化剂,它具有较高活性和稳定性。在无Cu(Ⅱ)、0.10 mol/L NaOAc/NaOH溶液(pH=12.4)中,固定催化电压为1.35 V(相对于标准氢电极电压),催化电流密度可维持1.5 mA/cm²近6 h不变;7.5 h产生氧气97 μmol,法拉第效率95%。