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华东师范大学电催化制氢研究获重要成果

2019-12-25

华东师大化学与分子工程学院上海市绿色化学与化工进程绿色化要点试验室特聘教授施剑林院士与青年教师陈立松博士在有机物辅佐电催化析氢范畴获得重要展开。相关研讨效果近来发表于《天然 通讯》。

氢气因具有能量密度高、清洁高效等许多长处而被誉为未来最有远景的动力载体。电解水制氢技能能够将难以并网使用的电能转化为氢气,具有能量转化功率高、产氢速率快、氢气纯度高级优势,是现在制备高纯氢气的最理想方案之一。 但是,电催化制氢面临着阳极析氧反响动力学缓慢,发生的氧气附加值较低一级问题,且存在与阴极发生的氢气混合而发生爆破的风险。

为此,华东师大研讨人员提出在电解液中参加廉价有机物,以有机物的氧化反响替代OER进程。有机物辅佐电催化析氢,不只处理了电解进程中阳极过电位大的问题,还能得到高附加值产品。研讨人员经过深化探究,研发了一种新式电催化剂:Ni Mo N/CFC纳米片,该资料能够一起作为甘油辅佐电催化析氢电解池的阴极和阳极催化剂,高功率完成了电催化出产高纯氢气和高附加值的甲酸盐。

在最新研讨工作中,根据过渡金属基氮化物具有较低电阻和较高机械稳定性的长处,该课题组经过水热法在碳纤维布上生长了镍钼化合物NiMo Pre/CFC,然后经过高温氮化得到镍钼氮化物。电化学试验标明,以甘油为辅佐物,Ni Mo N/CFC催化剂在阳极可将甘油氧化生成高附加值的甲酸盐,一起供给电子促进水分化出产氢气。在该系统中,氢气和甲酸盐出产的法拉第功率可高达99.7%和95%。有机物辅佐电催化析氢战略明显降低了电催化制氢的能耗,得到了高附加值阳极产品,避免了氢氧混合可能发生的爆破风险。

专家表明,这项研讨战略关于可再生动力展开供给了新思路,有望进一步展开成为一种高效节能,具有潜在使用远景的新技能。

据悉,华东师大博士研讨生李妍、魏新发为论文一起榜首作者,施剑林与陈立松为论文一起通讯作者,何鸣元院士为研讨工作展开供给了重要辅导。华东师范大学为论文榜首作者单位。该研讨得到了国家天然科学基金、上海市扬帆方案、国家博士后科研基金以及高性能陶瓷与超微结构国家要点试验室敞开项目的赞助。

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