制备核壳结构碳基活性载体用于水氧化反应

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:beiebi3807b
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电解水过程分为两个部分:阴极上生成氢气分子的反应(HER)和阳极上生成氧气的反应(OER)。水分解反应中,氧气析出反应(OER)由于需转移比氢气析出反应(HER)更多的电子,是反应的控制步骤。氧析出反应的过程涉及了4电子和4质子的转移,这个反应在热力学和动力学上都是具有很高的过电势的化学反应过程。由于OER反应的发生需要较高的能量以克服动力学壁垒,因此必须使用高效电催化剂来降低过电势,从而提高OER反应的能量效率。实现电解水制氢主要的挑战之一在于寻找稳定、高效的OER催化剂。由于常规电催化剂的载体大部分是惰性的,即使它们与电解质和反应物直接接触,它们也没有明显的电催化性能,因此,这些传统负载型电催化剂的BET表面积远大于其电化学活性表面积,表明负载型电催化剂的催化活性仍有可提升的空间。为了充分利用可用的表面积并释放出电催化剂的活性潜能,这项工作合成了具有一定电催化活性的碳基活性载体用于水氧化反应,使用该载体制得的负载型催化剂使得负载型催化剂原来的惰性和闲置位点被活性位代替,从而使电化学活性表面积更接近其表面积。该碳基催化剂载体的制备是通过碳化它的前驱体来完成的,它的前驱体为从内到外依次是普鲁士蓝类似物纳米框架(PBA-NF),纤维状二氧化硅(f-SiO2)和氨基酚甲醛树脂(APF)组成核壳纳米材料。PBA-NF最初用作整个材料的支撑框架,并且在碳化后被转化为具有一定电催化活性的CoFe纳米颗粒(NPs)。APF再碳化后可以转化为具有良好导电性,低电阻和理想表面积的有序介孔碳(OMC),而f-SiO2可以调节碳层表面的粗糙度,从而改变载体的载量。通过水相合成方法合成的用于氧析出反应的立方核-壳碳基活性载体载体具有较大比表面积(306 m2 g-1),有利于活性位点的分散。载体具有适当的OER催化活性,可以与负载在其上的Ni9Fe(过氧)氢氧化物协同催化OER。在10 mA cm-2的电流密度下,OER过电势低至214 mV,优于大多数非贵金属催化剂,这表明碳基活性载体可通过促进表面活性来有效降低能耗面积利用率。这项工作为释放电催化剂的活性潜力及制备电化学活性表面积接近其表面积的负载型电催化剂的提供了借鉴和参考。
其他文献
溶洞型碳酸盐岩油藏受到越来越多的关注。这其中的原因很简单,因为该类油藏具有一些有利于碳烃化合物的储存和流动的特点,使该类油藏能够获得较好的采收率。对该类型油气藏的
目的:缺血/再灌注(I/R)损伤是心血管疾病的一种常见损伤类型,其主要特征是细胞因子和趋化因子等炎症因子的过度生成。近年研究表明,与血管内皮细胞功能密切相关的微血管网系统在I/R损伤中起着至关重要的作用。作为新型非编码RNA之一的环状RNA(circ RNA),其生物学功能逐步被明确,部分环状RNA已被证实参与了心血管等多种疾病的生理病理发展进程。此前的研究表明作为E3泛素连接酶家族中的一员HEC
表面增强拉曼散射(surface-enhanced Ramanscattering,SERS)作为一种重要的分析检测技术,具有检测灵敏度高、抗荧光干扰性强以及可实现多元检测等优点。目前,SERS技术已被广
语法是一门语言的基础,在英语学习中起着重要的作用。2017版《普通高中英语课程标准》在高中语法教学实施建议中指出,语法教学应采取“形式—意义—运用”以语言运用为导向的语法观及自主与合作学习等学习方式。然而,目前高中语法教学在传统教学模式的指导下,以教师为课堂中心,重输入轻输出,学生学习语法兴趣不高,语法教学的效果不佳。近年来,翻转课堂作为以学生为中心的教学模式受到越来越多的国内外学者的关注。但是,
1994年分税制财政体制改革以来,地方政府成为了相对独立的利益体。为了争夺税源,提高财政收入规模,地方政府之间展开了激烈的税收竞争。适度的税收竞争可以加速资源在地区间
随着信息化时代来临,信息在各个领域发挥越来越重要的作用。我国是农业大国,但非农业强国,农业信息化已成为一国农业发展水平的重要特征。我国党中央政府也对农业信息化发展给予了高度重视,2004年中央一号文件首次提出“加强农业信息化建设”,此后15个中央一号文件均关注我国农业农村信息化发展。目前,我国农业发展中仍存在严重的信息供需矛盾,很多农户无法及时有效获取所需农业信息,制约了其农业资源利用效率提高,也
近年来马拉松运动在我国诸多地区火热开展,无论是数量还是质量都有了巨大的提升,呈现出快速发展的态势。马拉松的举办不仅能够促进大众的体育参与,塑造城市文明形象,对地区的
施蒂纳是利己主义、无政府主义、虚无主义思想的先驱,青年黑格尔派中的重要代表人物,由于施蒂纳自身的家庭背景因素,施蒂纳也是德国小资产阶级的思想代表。施蒂纳在其哲学代表作《唯一者及其所有物》中批判了费尔巴哈的“类本质”哲学,指出费尔巴哈哲学思想中的“人”与其所批判的基督教的神一样,都是超出人自身的,凌驾于个人之上的新的最高本质,是一种新的宗教。施蒂纳批判了以往的思辨哲学,认为思辨哲学是对个体的压迫和统
幸福和时间历来都是人们密切关注的中心话题,它们看似毫无联系,但在马克思的思想中这二者却具有一定的耦合性。在马克思的时间观与幸福观内,作为客观物质存在主体的人是二者研究的共同起点,从马克思的自然时间与社会时间这两个维度分别来把握人的自然性、社会性与精神性,即可找到人们对物质幸福依赖以及对精神幸福追求的原因。马克思提出:“时间实际上是人的积极存在,它不仅是人的生命的尺度,而且是人发展的空间”的论断。在
作为企业竞争的焦点和核心,如何获取用户偏好信息、并在此基础上对产品进行优化设计不仅具有广阔的商业价值,同时具有深刻的理论意义。近年随着移动互联网和在线内容服务平台的发展,以在线音乐,在线视频和在线图书等为代表的新型网络在线内容产品逐渐兴起,平台竞争也日益激烈。如何有效获取用户偏好信息、并对内容产品进行优化设计,成为在线内容服务平台关心的重要问题。本文以T公司的漫画内容服务平台为例,通过梳理企业的内