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海胆结构RuO_(2)@IrO_(2)纳米催化剂的制备及酸性析氧反应性能研究
1
作者
梁凤波
熊宏旭
+3 位作者
陈子豪
龚奇奇
孙良良
刘丽丽
《陶瓷学报》
北大核心
2025年第3期490-498,共9页
在众多制氢技术中,质子交换膜(PEM)电解水制氢技术具有原料简单易得、产出氢气浓度高及操作简便等一系列优势。但PEM电解槽中析氧反应(OER)缓慢是电解水制氢的发展瓶颈,开发高效且稳定的电催化剂以提升OER动力学速率具有重要意义。氧化...
在众多制氢技术中,质子交换膜(PEM)电解水制氢技术具有原料简单易得、产出氢气浓度高及操作简便等一系列优势。但PEM电解槽中析氧反应(OER)缓慢是电解水制氢的发展瓶颈,开发高效且稳定的电催化剂以提升OER动力学速率具有重要意义。氧化铱IrO_(2)在酸中的析氧反应(OER)中仅次于最活跃的RuO_(2),但是其稳定性远远高于RuO_(2)。为了得到兼具高活性和高稳定性的催化剂,以纳米RuO_(2)作为内核采用亚当斯熔融法包裹IrO_(2),制备了RuO_(2)@IrO_(2)的核壳结构催化剂。利用X射线衍射、X-射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电化学工作站对该材料的晶体结构、元素组成、表面形貌,进行了表征和分析。结果表明,该方法制备了一种具有海胆结构的RuO_(2)@IrO_(2)催化剂。负载适量IrO_(2)可以缓解RuO_(2)在析氧过程中的过度氧化溶解,对RuO_(2)起到良好的保护作用,从而增强催化剂的稳定性。负载20%IrO_(2)的RuO_(2)@IrO_(2)催化剂在高电流密度下展现出比RuO_(2)颗粒更优的催化活性和稳定性,在100 mA·cm^(−2)电流密度下过电位低至364 mV,连续测试20 h,电位仅降低了29 mV。
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关键词
质子交换膜电解水
析氧反应
氧化铱/钌
催化活性
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职称材料
题名
海胆结构RuO_(2)@IrO_(2)纳米催化剂的制备及酸性析氧反应性能研究
1
作者
梁凤波
熊宏旭
陈子豪
龚奇奇
孙良良
刘丽丽
机构
景德镇陶瓷大学
出处
《陶瓷学报》
北大核心
2025年第3期490-498,共9页
基金
景德镇市陶瓷产业技术创新项目(2023-013042)。
文摘
在众多制氢技术中,质子交换膜(PEM)电解水制氢技术具有原料简单易得、产出氢气浓度高及操作简便等一系列优势。但PEM电解槽中析氧反应(OER)缓慢是电解水制氢的发展瓶颈,开发高效且稳定的电催化剂以提升OER动力学速率具有重要意义。氧化铱IrO_(2)在酸中的析氧反应(OER)中仅次于最活跃的RuO_(2),但是其稳定性远远高于RuO_(2)。为了得到兼具高活性和高稳定性的催化剂,以纳米RuO_(2)作为内核采用亚当斯熔融法包裹IrO_(2),制备了RuO_(2)@IrO_(2)的核壳结构催化剂。利用X射线衍射、X-射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电化学工作站对该材料的晶体结构、元素组成、表面形貌,进行了表征和分析。结果表明,该方法制备了一种具有海胆结构的RuO_(2)@IrO_(2)催化剂。负载适量IrO_(2)可以缓解RuO_(2)在析氧过程中的过度氧化溶解,对RuO_(2)起到良好的保护作用,从而增强催化剂的稳定性。负载20%IrO_(2)的RuO_(2)@IrO_(2)催化剂在高电流密度下展现出比RuO_(2)颗粒更优的催化活性和稳定性,在100 mA·cm^(−2)电流密度下过电位低至364 mV,连续测试20 h,电位仅降低了29 mV。
关键词
质子交换膜电解水
析氧反应
氧化铱/钌
催化活性
Keywords
PEMFC
oxygen evolution reaction
iridium/ruthenium oxide
catalytic activity
分类号
TQ174.75 [化学工程—陶瓷工业]
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1
海胆结构RuO_(2)@IrO_(2)纳米催化剂的制备及酸性析氧反应性能研究
梁凤波
熊宏旭
陈子豪
龚奇奇
孙良良
刘丽丽
《陶瓷学报》
北大核心
2025
0
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