贵金属气凝胶在电化学制氢方面拥有空前潜力

作者:菲律宾龙门赌场 | 2021-01-06 01:24

  电催化是材料科学领域研究最多的主题之一,因为它广泛参与了许多重要的与能源相关的过程,例如燃料电池的氧还原反应(ORR),绿色氢的释放反应(HER)。制氢、金属空气电池的氧气释放反应(OER)。

  贵金属气凝胶是金属与气凝胶共同作用的产物,是一类新型的电催化剂。然而,由于有效成分的限制,NMAs上的电催化反应受到很大的限制,某些重要的电化学过程尚未得到研究。

  来自中国的Ran Du(杜然,音译)是德累斯顿大学Alexander von Humboldt研究员,自2017年起在Alexander Eychmuller教授的物理化学组担任博士后。他们最近与中国江南大学的魏晋教授合作,创造了多种贵金属气凝胶,揭示了它们在多种pH-universal电化学催化方面的空前潜力,包括氧还原反应(ORR)、析氢反应(HER)、电化学水分解等。这些发现很大程度上跨越了NMAs在燃料电池、绿色制氢等领域的应用。这项研究发表在著名的《先进能源材料(Advanced Energy Materials)》杂志上。

  采用强盐析剂(即氟化铵(NH4F))作为引发剂引发凝胶化,将所得贵金属气凝胶(NMAs)的组成扩展到各种双、三金属体系。随后,Ran Du等人对NMAs的化学组成进行了操作,将其应用领域扩展到pH-universal ORR电催化、HER电催化、电化学水分解等领域。值得注意的是,Au-Rh气凝胶和Au-Pt气凝胶分别对HER和ORR电催化表现出了非凡的pH通用性能,在较宽的pH环境下,这两种气凝胶的pH通用性能都明显优于商用Pt/C(铂碳)。

  “进一步的研究方向可能会放在形态控制的NMA合成,以及建立NMA的结构特征与其电催化性能之间的关系,”化学家Ran Du说。


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