摘要：电解水制氢高效催化剂制备——这就是我的博士研究方向。把地球上含量丰富的水转化成氢气,这被视为是未来理想的能源来源之一,电解水制氢被视为最清洁无污染的制氢技术。电解水制氢的大规模工业化应用离不开高效低成本的催化剂的设计制备。

摘要：本文以三元金属钴-镍-铁普鲁士蓝结构纳米立方体(Co0.9-Ni0.9Fe1.2NCs)为前驱体,通过简单气相磷化处理,得到优化比例的P-Co0.9Ni0.9Fe1.2纳米立方体磷化物,其具有高本征活性、导电性和高缺陷密度的特点. SEM和TEM结果表明,碳掺杂型P-Co0.9Ni0.9-Fe1.2保持了纳米立方体的结构,其粗糙的表面结构意味着丰富的缺陷位,暴露更多真实活性位.三元金属普鲁士蓝前驱体的磷化处理不仅提供了碳掺杂,而且原位构筑了立方体表面缺陷位.碳掺杂降低了电荷传输的阻抗,优化了电子传输速率.三元金属离子之间的协同作用以及丰富的缺陷活性位有效提高了电催化的性能.P-Co0.9Ni0.9Fe1.2拥有极其高的HER和OER催化活性,仅需要-200.7 mV(HER)和273.1 mV(OER)过电位就可以达到10 mA cm-2的电流密度.其全水分解仅需1.52 V就可以达到10 mA cm-2的电流密度.此外,本文还对催化剂的稳定性进行了测试.本工作为设计高效过渡金属基双功能电解水催化剂提供了一种简便方法.