Nb掺杂FeCo基纳米复合材料的制备及电催化析氢性能的研究

TQ151.1%TB34; 开发高效的非贵金属电极催化材料是电解水制氢领域研究的热点.通过脱合金的方法合成了一种纳米片结构的Nb掺杂FeCo基三元金属复合氧化物催化剂.该催化剂的纳米片结构为催化反应提供了更多的活性位点,Nb的掺杂使3种活性金属氧化物之间产生电子协同作用,改善了催化剂的表面电子状态,加速了电子的传输,降低了水解离的势垒,进一步促进了HER催化反应的反应动力学.结果表明,Nb掺杂后的FeCo基催化剂在碱性电解液(1 mol/L KOH)中电催化性能明显提升,其中,FeCoO-Nb-4催化剂具有最大的电化学活性面积,最低的过电位(驱动电流密度10 mA/cm2所需过电位为95 mV...

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Published in功能材料 Vol. 53; no. 7; pp. 7019 - 7026
Main Authors 张昭, 朱胜利, 崔振铎
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津大学材料科学与工程学院,天津300350 30.07.2022
Subjects
金属氧化物
脱合金
Nb掺杂
析氢反应
FeCo基催化剂
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ISSN1001-9731
DOI10.3969/j.issn.1001-9731.2022.07.004

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Summary:TQ151.1%TB34; 开发高效的非贵金属电极催化材料是电解水制氢领域研究的热点.通过脱合金的方法合成了一种纳米片结构的Nb掺杂FeCo基三元金属复合氧化物催化剂.该催化剂的纳米片结构为催化反应提供了更多的活性位点,Nb的掺杂使3种活性金属氧化物之间产生电子协同作用,改善了催化剂的表面电子状态,加速了电子的传输,降低了水解离的势垒,进一步促进了HER催化反应的反应动力学.结果表明,Nb掺杂后的FeCo基催化剂在碱性电解液(1 mol/L KOH)中电催化性能明显提升,其中,FeCoO-Nb-4催化剂具有最大的电化学活性面积,最低的过电位(驱动电流密度10 mA/cm2所需过电位为95 mV),最小的Tafel斜率(104.1 mV/dec),且表现出良好的电化学长期稳定性.
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2022.07.004