AFM: 碳纳米管异质化空心NiSe纳米晶体用于高效的电催化甲醇升级以促进氢气的联产
雨辰 雨辰 2020-12-02

电氧化有机物升级作为替代迟缓析氧反应(OER)性能的理想选择可有效降低能量消耗,提高析氢反应(HER)的性能。然而,开发高活性电催化剂以在大电流和稳定电流密度下以高选择性长期稳定地进行有机物提纯仍然是一项挑战。

有鉴于此,深圳大学符显珠教授等人,通过简便的一锅法制备了与碳纳米管异质化的中空NiSe纳米晶体(h-NiSe/CNT)。

本文要点

1通过在碳纳米管的自模板上原位生长硒化镍(NiSe)中空纳米晶体(HNCs),开发了一种高效的电催化剂,用于在大电流密度下选择性氧化甲醇,促进氢的联产。中空NiSe纳米晶体与CNTs (h-NiSe/CNTs)的异质化(≈15 nm)尺寸非常小,可以显著增强单位几何面积上的活性位点,增加暴露边缘位点的数量/密度。

2高度分散的h-NiSe/CNTs 3D网络可有效促进质量/电子的快速扩散,从而实现高活性和长期稳定的电催化,以在高且稳定的电流密度(≈345mA cm-2下)催化甲醇转化成增值甲酸酯,同时具有很高的法拉第效率(> 95%)。这种反应取代了缓慢的OER性能,从而将用于增加氢气生成量的能耗降低了六倍。

3利用X射线光电子能谱,X射线吸收精细结构分析,原位拉曼和密度泛函理论计算系统地研究了关键的活性物种和甲醇活化机理,表明不可燃的SeOx与原位形成的Ni协同作用OOH物种可以协同调节d谱带中心,以实现对甲醇选择性氧化的最佳吸附,并抑制进一步氧化成CO2,从而导致主动和稳定的电解,从而产生高选择性的增值甲酸酯。

参考文献:

Bin Zhao et al. Hollow NiSe Nanocrystals Heterogenized with Carbon Nanotubes for Efficient Electrocatalytic Methanol Upgrading to Boost Hydrogen Co‐Production. Advanced Functional Materials, 2020.

DOI: 10.1002/adfm.202008812

https://doi.org/10.1002/adfm.202008812


加载更多
272

版权声明:

1) 本文仅代表原作者观点,不代表本平台立场,请批判性阅读! 2) 本文内容若存在版权问题,请联系我们及时处理。 3) 除特别说明,本文版权归纳米人工作室所有,翻版必究!
雨辰

催化;燃料电池;多孔炭材料;炭气凝胶;隔热

发布文章:1152篇 阅读次数:392718
纳米人
你好测试
copryright 2016 纳米人 闽ICP备16031428号-1

关注公众号