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3D自支撑分子催化剂用于电催化分解水研究

理化香港有限公司发布时间:2019/11/21 09:18 点击: 加载中..

近日,来自陕西师范大学的科研工作者利用3D自支撑电极与分子催化剂结合,并将其用于电催化研究,相关工作发表在Angewandte上。 

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分子催化剂已被证明能够效地电催化水分解产氢HER,水分解产氧OER和氧气还原反应ORR。研究分子催化剂可以更好地理解反应机理和催化剂构效关系。虽然分子催化剂具有较好的电催化活性,但与固态催化材料相比,分子催化剂难以在电极上固定、催化活性不高反应电流密度小、通常使用有毒的有机溶剂均相体系不易回收、稳定性不足,制约了其在实际应用中的推广

将分子催化剂集成到电极材料上具有非常重要的意义。非贵金属 3D 自支撑纳米阵列电极具有诸多优势:(1)垂直生长的纳米阵列能大大提高材料比表面积、暴露活性位点,利于电解质扩散和气体释放;(2)纳米阵列能够在不同导电基底上原位生长,避免使用粘结剂;(3)原位生长的纳米阵列有利于电子传输,可提高电极导电性,同时防止催化剂剥落,提高催化剂稳定性;(4)非贵金属能够大幅降低催化剂成本,从而促进其商业化应用。

论文作者首先利用水热合成和氢还原法在钛网上构建了Fe3O4纳米棒阵列,作为3D自支撑电极,然后利用点击化学方法化学共价键偶联分子催化剂,并将其用于电催化分解水研究。结果表明,分子催化剂在0.1 M磷酸缓冲溶液中显示出很好的OERη10 mA/cm2=510 mV)和 ORRE1/2=0.57 V vs RHE性能。更重要的是,其OER转化频率TOF=0.11 s?1η=510 mV)高于固体材料催化剂两个数量级,具有更高的原子利用率。

理化有限公司提供EPGedge plane graphite)边缘平面石墨电极,可以直接与分子催化剂进行嵌合偶联,并与旋转圆盘电极装置配合使用,适合于分子催化剂研究。

理化(香港)有限公司拥有十余年的分析仪器销售经验,可提供相关实验室的完整解决方案,是美国PINE电化学产品在大中华地区的总代理,专为客户提供售前售后、应用以及销售服务,欢迎咨询!

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