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纳米花状Fe_(y)-NiCoS_(x)@NF催化材料制备及电解海水制氢析氧的研究
被引量：
2
1
作者
张豹
权凯栋
+4 位作者
王永锋
韩非
史爱文
刘欣
王晓敏
《无机盐工业》
北大核心
2025年第2期130-137,共8页
由于海水中成分复杂,且高氯环境导致阳极催化剂的寿命缩短和析氯竞争反应等问题,电解海水制氢的发展受到了阻碍。因此,亟需开发一种高效、稳定、高选择性的阳极催化剂。过渡金属硫化物(TMDs)作为一种高效的析氧阳极催化剂被广泛关注,基...
由于海水中成分复杂,且高氯环境导致阳极催化剂的寿命缩短和析氯竞争反应等问题,电解海水制氢的发展受到了阻碍。因此,亟需开发一种高效、稳定、高选择性的阳极催化剂。过渡金属硫化物(TMDs)作为一种高效的析氧阳极催化剂被广泛关注,基于此,通过水热合成法在泡沫镍基底上原位生长不同含量铁掺杂的过渡金属硫化物。结果表明,当铁掺杂量为0.5mmol时,合成的自支撑催化剂具有独特的纳米花状结构,该结构能够充分暴露催化剂的活性位点,促进反应过程中的质量传输和气体扩散,在碱性体系和模拟海水体系中均表现出优异的析氧反应催化性能。其中,在碱性体系中10mA/cm^(2)电流密度下只需要133mV的过电位;在模拟海水体系中于10mA/cm^(2)电流密度下可以连续运行超100h,表现出良好的长周期稳定性,优于商业RuO_(2)催化剂。该研究制备了一种高效、稳定的电解海水制氢阳极材料,为实现可持续的氢能源生产提供了新的思路和方向。
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关键词
电解海水制氢
析氧反应
过渡金属硫化物
元素掺杂
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职称材料
中国海水直接制氢商业化前景与展望
2
作者
杨阳
宋兆阳
+3 位作者
张胜中
王红涛
梁峰
李雷
《精细化工》
北大核心
2025年第4期732-742,共11页
海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重的影响,与常规电解水制氢相比,海水直接电解制氢工况会对关键材料和设备提出更高的要求。目前,海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒,而且在工程化或大型化方面也面临较多的问题与挑战,整...
海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重的影响,与常规电解水制氢相比,海水直接电解制氢工况会对关键材料和设备提出更高的要求。目前,海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒,而且在工程化或大型化方面也面临较多的问题与挑战,整体制氢成本也很难占据优势,以上问题均在一定程度上限制其商业化的发展。该文概述了海水直接电解制氢技术的主要反应机理及技术难点,介绍了海水直接电解制氢的研究进展,重点综述了针对阴离子腐蚀、阳离子沉积、杂质离子副反应的解决措施与技术突破,主要包括阴阳极电极材料开发、电解液调控、反应替代与系统集成优化;最后,对中国海水直接电解制氢商业化存在的问题进行了深入剖析,并对其商业化前景以及拓展方向进行了展望。
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关键词
海水
直接
电解
制氢
商业化
杂质离子
腐蚀
沉积
电极材料
电解
液
系统集成
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职称材料
题名
纳米花状Fe_(y)-NiCoS_(x)@NF催化材料制备及电解海水制氢析氧的研究
被引量：
2
1
作者
张豹
权凯栋
王永锋
韩非
史爱文
刘欣
王晓敏
机构
太原理工大学材料科学与工程学院
中海油(山西)贵金属有限公司
出处
《无机盐工业》
北大核心
2025年第2期130-137,共8页
基金
国家自然科学基金面上项目(52072256)
国家自然科学基金青年科学基金项目(52301282)
+4 种基金
山西省重点研发计划项目(202202070301016
202102030201006)
中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX2021B005)
山西省科技计划揭榜招标项目(20201101016)
山西省科技创新基地建设项目(YDZJSX2022B003)。
文摘
由于海水中成分复杂,且高氯环境导致阳极催化剂的寿命缩短和析氯竞争反应等问题,电解海水制氢的发展受到了阻碍。因此,亟需开发一种高效、稳定、高选择性的阳极催化剂。过渡金属硫化物(TMDs)作为一种高效的析氧阳极催化剂被广泛关注,基于此,通过水热合成法在泡沫镍基底上原位生长不同含量铁掺杂的过渡金属硫化物。结果表明,当铁掺杂量为0.5mmol时,合成的自支撑催化剂具有独特的纳米花状结构,该结构能够充分暴露催化剂的活性位点,促进反应过程中的质量传输和气体扩散,在碱性体系和模拟海水体系中均表现出优异的析氧反应催化性能。其中,在碱性体系中10mA/cm^(2)电流密度下只需要133mV的过电位;在模拟海水体系中于10mA/cm^(2)电流密度下可以连续运行超100h,表现出良好的长周期稳定性,优于商业RuO_(2)催化剂。该研究制备了一种高效、稳定的电解海水制氢阳极材料,为实现可持续的氢能源生产提供了新的思路和方向。
关键词
电解海水制氢
析氧反应
过渡金属硫化物
元素掺杂
Keywords
hydrogen production by electrolytic seawater
oxygen evolution reaction
transition metal sulfide
element dop-ing
分类号
TQ151.1 [化学工程—电化学工业]
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职称材料
题名
中国海水直接制氢商业化前景与展望
2
作者
杨阳
宋兆阳
张胜中
王红涛
梁峰
李雷
机构
中石化(大连)石油化工研究院有限公司
中国石化青岛炼油化工有限责任公司
中国石化中原石油化工有限责任公司
出处
《精细化工》
北大核心
2025年第4期732-742,共11页
基金
中国石油化工股份有限公司资助项目(122097)。
文摘
海水中含有的杂质离子会对制氢过程产生严重的影响,与常规电解水制氢相比,海水直接电解制氢工况会对关键材料和设备提出更高的要求。目前,海水直接电解制氢不仅存在较多的技术壁垒,而且在工程化或大型化方面也面临较多的问题与挑战,整体制氢成本也很难占据优势,以上问题均在一定程度上限制其商业化的发展。该文概述了海水直接电解制氢技术的主要反应机理及技术难点,介绍了海水直接电解制氢的研究进展,重点综述了针对阴离子腐蚀、阳离子沉积、杂质离子副反应的解决措施与技术突破,主要包括阴阳极电极材料开发、电解液调控、反应替代与系统集成优化;最后,对中国海水直接电解制氢商业化存在的问题进行了深入剖析,并对其商业化前景以及拓展方向进行了展望。
关键词
海水
直接
电解
制氢
商业化
杂质离子
腐蚀
沉积
电极材料
电解
液
系统集成
Keywords
direct seawater electrolysis
commercialization
impurity ions
corrosion
deposition
electrode materials
electrolytes
system integration
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
纳米花状Fe_(y)-NiCoS_(x)@NF催化材料制备及电解海水制氢析氧的研究
张豹
权凯栋
王永锋
韩非
史爱文
刘欣
王晓敏
《无机盐工业》
北大核心
2025
2
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职称材料
2
中国海水直接制氢商业化前景与展望
杨阳
宋兆阳
张胜中
王红涛
梁峰
李雷
《精细化工》
北大核心
2025
0
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职称材料
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