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武汉大学学报(理学版)2025年第03期:强阳极氧化法制备高性能316不锈钢基碱性电解水析氧催化剂

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘宇辰;赵凯;姜小艺;唐彪;晏宁;

单位:武汉大学物理科学与技术学院;

摘要:采用提高电解液浓度和温度的强阳极氧化方法对316型不锈钢材料进行处理,研究了处理后样品的表面形貌、结构的演变以及电催化氧析出反应(oxygen evolution reaction,OER)性能的变化。结构表征表明,强阳极氧化法处理使316型不锈钢的表面形貌由光滑平整变为粗糙起伏结构,表面元素组成中Ni的含量提升,使得具有高OER活性的NiFeOOH含量增加,提升了316型不锈钢的OER催化性能。电化学测试结果显示,在10 mA/cm~2的电流密度下,该材料的过电势仅为320 mV,并能够在500 mA/cm~2的电流密度下以2.15 V的工作电压持续运行300 h。此外,所制备的催化剂还具备良好的可再生能力,失活的不锈钢催化剂经过再次强阳极氧化处理即可恢复活性。该方法操作简便,所制备的不锈钢OER催化剂活性高、稳定性好、可再生,具有良好的工业应用潜力。

关键词:水电解;;电极反应;;电解液;;氧析出反应;;强阳极氧化;;不锈钢催化剂

基金资助:国家自然科学基金(52272233)