西安交大科研人员在电催化制氢范畴获得新进展
来源:面包车网 发表于2019-09-14 10:30:46 编辑:李明远
摘要: 氢被认为是未来抱负的动力载体。根据廉价过渡金属基催化剂的电催化制氢技能是现在获取高纯氢的抱负方案之一。电催化析氢反响中最重要的基元进程包

 

西安交大科研人员在电催化制氢范畴获得新进展

 

西安交大科研人员在电催化制氢范畴获得新进展

 

西安交大科研人员在电催化制氢范畴获得新进展

氢被认为是未来抱负的动力载体。根据廉价过渡金属基催化剂的电催化制氢技能是现在获取高纯氢的抱负方案之一。电催化析氢反响中最重要的基元进程包含氢吸附活化及脱附产氢。可是,因为这类催化剂往往具有较强或较弱的外表活性氢吸附,进而使脱附产氢或氢吸附活化进程受限,终究影响析氢功率。这也是现在该研讨范畴所面对的瓶颈问题。

氢溢流是指活性氢的搬迁现象,其在多相催化反响中较为常见。根据此,将外表氢吸附较强及较弱的HER催化剂串联为一体,使用氢溢流效应理论上可使全体催化剂的基元进程不再受限,即电解液中的质子在外表氢吸附较强的催化剂上得到有用富集并溢流至外表氢吸附较弱的催化剂上高效释放出氢气。可是,理论上这一溢流进程触及活性由氢吸附较强至较弱外表的搬运分散,需求战胜较大能垒,其在动力学和热力学上并不是有利的进程。因而,怎么加深关于电催化析氢反响中氢溢流效应的认知并有用下降搬运能垒是打破上述研讨瓶颈的要害。

 

 

针对这一问题,西安交大青年教师李家源与常春然副教授、马媛媛副教授和瞿永泉教授研讨团队协作,规划并构筑了乙二醇配体润饰的Pt/CoP多元催化系统,经过试验与理论核算相结合的手法,深入研讨了该系统中氢溢流的进程以及所引发的析氢反响动力学优化的内涵机制。研讨标明乙二醇配体的引进起到如下功用:一是下降活性氢物种从Pt到CoP的溢流能垒;二是富集质子在Pt外表吸附进一步下降氢溢流的能垒;三是调控界面处的活性位点的电子结构。根据这一配体效应,一条新的电催化析氢反响途径被打通:质子在Pt富集和活化、溢流分散及在CoP上脱附产氢。该途径可使复合催化剂中氢吸附活化及脱附产氢进程均变得有利,终究改进电催化析氢反响动力学。催化剂在低Pt负载量下的电催化析氢功能已逾越商业化的Pt/C催化剂。该工作为电催化析氢反响动力学优化供给一条可行的思路并有助于新式电催化剂的规划。

 

 

 

该研讨工作以《乙二醇配体环境进步铂/磷化钴电催化析氢功率》为题,在《动力与环境科学》上宣布,试验部分由李家源博士与马媛媛副教授和瞿永泉教授规划,理论部分由常春然副教授团队核算。李家源博士为本论文的榜首作者,常春然副教授、马媛媛副教授和瞿永泉教授是本论文的一起通讯作者,西安交通大学化学工程与技能学院为榜首署名单位。

 

 

 

李家源博士系西安交通大学化工学院讲师,致力于新式过渡金属基电催化剂的规划与研讨,近年来掌管“我国博士后立异人才支撑方案”“我国博士后面上项目”“陕西省自然科学基础研讨方案”“中心高校根本科研业务费”等基金,在世界动力、资料类期刊上宣布SCI论文11篇。个人主页:。

 

《动力与环境科学》期刊是动力环境范畴的抢先刊物,报导动力转化与存储、替代型燃料技能等动力环境科学范畴的严重、高影响力、开拓性研讨成果,2019年影响因子为30.067。

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