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作者:阳金娟;刘艳红;张灿文;熊道陵;欧阳少波;康亚楠;肖旭贤;
单位:江西理工大学化学化工学院;中南大学化学化工学院;
摘要:电解水制氢两步反应中的析氧反应有复杂的电子转移步骤,设计高效的析氧催化剂对于电解水制氢至关重要。基于多金属氧酸盐(POM)和金属有机骨架(MOFs)的多样催化活性,本文提出将Keggin型多金属氧酸盐(K_6Na[Ni_3(H_2O)_3PW_(10)O_(39)H_2O])作钨源与MOFs结合,掺入氮后煅烧,在泡沫镍上生长掺钨的氮碳材料。经SEM、XRD和XPS表征显示,该材料是掺杂钨的珠链状镍铁双金属氮碳材料,拉曼光谱表示其具有较多缺陷结构促进催化作用。通过线性扫描伏安法(LSV)和Tafel曲线等电化学测试研究电催化析氧反应(OER)性能,结果表明,该材料在1.0 mol/L的KOH碱性电解液中,电流密度为50 mA/cm~2时其过电位为226 mV,塔菲尔斜率仅为78.64 mV/dec,工作10 h后性能几乎不变,表现出良好的催化活性和稳定性。
关键词:钨掺杂;;金属有机框架;;氮碳材料;;电催化;;析氧反应
基金资助:江西省自然科学基金资助项目(2020BAB203020,2020BAB214021);; 江西省吉安市重大科技专项项目(市财教指[2019]55号);; 江西省教育厅科学技术研究资助项目(GJJ200809)