铱基催化剂在酸性析氧反应中的研究进展

降低对化石能源依赖,实现无碳能源需要构建以可再生能源(如太阳能、风能等)为主体的能源框架.氢气是无碳能源框架下的一种较为理想的能源载体,而电解水制氢技术能够有效制备环境友好的高纯氢气.其中,质子交换膜基(PEM)电解水技术相较碱性电解技术能够实现更高的质子导电性、电解效率、响应速度以及产物气体分离能力,展现出较高的应用...     

镧系元素调控6H相钙钛矿中共面IrO6二聚体的产氧活性(英文)

随着全球气候变暖的加剧和化石能源的日益枯竭,开发清洁无污染的可再生能源变得越来越重要.作为一种清洁无污染、能量密度高的能源载体,氢气被认为是极具应用前景的化石燃料替代品.电解水技术所得氢气纯度高,可以利用风能、太阳能、水能等可再生电能,是未来大规模工业产氢的理想路线之一.电解水过程包括阳极析氧反应和阴极析氢反应两个半反应.其中,阳极析氧反应具有更缓慢的反应动力学,成为水裂解过程的主要限速反应,影响整个电解水器件的效率.质子交换膜电解水技术是目前最先进的电解水技术.寻找在酸性条件下实现高效产氧反应速率的电催化剂对于开发下一代质子交换膜电解水技术具有重要意义.目前,铱的氧化物是在酸性条件下高效、稳定的催化剂.但是,其价格昂贵且资源储量低,不能适合大规模应用.因此,寻找低贵金属含量的高活性产氧催化剂迫在眉睫.本文以一系列含有镧系元素的6H相钙钛矿结构的Ba₃LnIr₂O₉作为研究对象,探究了其在酸性条件下的产氧电催化性能(Ln代表镧系元素).我们发现,镧系元素可以调控Ba₃LnIr₂...