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优化结晶度的CrS/CoS_(2)少层异质结非晶/晶态界面耦合增强水裂解和甲醇辅助节能制氢
1
作者
陆世玉
豆
文
钊
+5 位作者
张均
王玲
武春洁
易欢
王融
金梦
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期47-49,共3页
由于电催化剂中的非晶区和结晶区具有不同的物理化学性质,因此非晶化/结晶化工程成为提高电解水催化动力学的重要策略。然而,在微观环境中有效地调控催化剂的结晶度仍然是一个严峻的挑战。本文介绍了一种可调节结晶度的新型CrS/CoS_(2)...
由于电催化剂中的非晶区和结晶区具有不同的物理化学性质,因此非晶化/结晶化工程成为提高电解水催化动力学的重要策略。然而,在微观环境中有效地调控催化剂的结晶度仍然是一个严峻的挑战。本文介绍了一种可调节结晶度的新型CrS/CoS_(2)异质结构,该异质结对氢气析出反应(HER)和氧气析出反应(OER)都具有高效的催化活性。Cr―S―Co键的重新分配引起的d带中心移动有助于调节中间体H^(*)和OOH^(*)在催化剂表面的吸附能力,从而优化HER和OER的决速步骤。在最佳条件下,非晶态CrS和高度结晶的CoS_(2)异质结(A-CrS/HC-CoS_(2))在HER和OER均表现出优异的催化活性,分别为90.6 mV(10 mA∙cm^(-2),HER)和370.5 mV(50 mA∙cm^(-2),OER)。非晶/高晶结构有利于A-CrS/HC-CoS_(2)在水电解过程中的结构和成分演变,因此具有出色的稳定性。作为甲醇辅助节能制氢装置中的双功能催化剂,A-CrS/HC-CoS_(2)仅需1.51 V的低槽电压即可达到10 mA∙cm^(-2)的电流密度,证明其是理想的金属基催化剂的候选材料。本研究为双功能过渡金属化合物电催化剂在非晶态/晶态异质结构中通过结晶度调控来提高催化活性和稳定性提供了重要启示。
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关键词
非晶态-晶态耦合界面
异质结构
结晶度调控
水分解
节能制氢装置
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职称材料
铜基催化剂高效电解水产氢的研究进展
2
作者
武春洁
豆
文
钊
王玲
《中国科技期刊数据库 工业A》
2023年第7期50-52,共3页
随着环境污染和能源危机的加剧,氢能源有望成为未来理想的新能源,在众多制备氢能源的方法中,电解水制氢由于绿色、简便、高效而备受关注。过渡金属催化剂取代贵金属材料是电解水成为工业化制氢的核心,其中,铜基材料因其价格低廉、储量...
随着环境污染和能源危机的加剧,氢能源有望成为未来理想的新能源,在众多制备氢能源的方法中,电解水制氢由于绿色、简便、高效而备受关注。过渡金属催化剂取代贵金属材料是电解水成为工业化制氢的核心,其中,铜基材料因其价格低廉、储量丰富、导电性能好、氧化还原性能广泛等优点,成为电解水制氢的有效候选材料。因此,本文综述了不同类型铜基催化剂在高效电解水制氢方面的重要进展,主要包括氧化铜、氢氧化铜、硫化铜、磷化铜等,并简要讨论了该领域目前存在的问题和未来发展趋势。
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关键词
铜基催化剂
电催化
高效水裂解
HER
OER
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职称材料
题名
优化结晶度的CrS/CoS_(2)少层异质结非晶/晶态界面耦合增强水裂解和甲醇辅助节能制氢
1
作者
陆世玉
豆
文
钊
张均
王玲
武春洁
易欢
王融
金梦
机构
重庆科技学院冶金与材料工程
重庆科技学院化工
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期47-49,共3页
基金
中国科协青年人才托举工程(2021QNRC001)
重庆市自然科学基金(CSTB2022NSCQ-MSX0557,cstc2020jcyj-msxmX0670,2023NSCQ-MSX3724)
+3 种基金
重庆科技学院人才引进项目(ckrc2021050,ckrc20230401,ckrc2021053)
重庆市教委科学技术研究计划项目(KJQN202001525,KJQN202201532,KJQN202301542)
国家自然科学基金(22109016)
中国材料基因工程高通量计算平台开放研究基金(CNMGE2023016)资助。
文摘
由于电催化剂中的非晶区和结晶区具有不同的物理化学性质,因此非晶化/结晶化工程成为提高电解水催化动力学的重要策略。然而,在微观环境中有效地调控催化剂的结晶度仍然是一个严峻的挑战。本文介绍了一种可调节结晶度的新型CrS/CoS_(2)异质结构,该异质结对氢气析出反应(HER)和氧气析出反应(OER)都具有高效的催化活性。Cr―S―Co键的重新分配引起的d带中心移动有助于调节中间体H^(*)和OOH^(*)在催化剂表面的吸附能力,从而优化HER和OER的决速步骤。在最佳条件下,非晶态CrS和高度结晶的CoS_(2)异质结(A-CrS/HC-CoS_(2))在HER和OER均表现出优异的催化活性,分别为90.6 mV(10 mA∙cm^(-2),HER)和370.5 mV(50 mA∙cm^(-2),OER)。非晶/高晶结构有利于A-CrS/HC-CoS_(2)在水电解过程中的结构和成分演变,因此具有出色的稳定性。作为甲醇辅助节能制氢装置中的双功能催化剂,A-CrS/HC-CoS_(2)仅需1.51 V的低槽电压即可达到10 mA∙cm^(-2)的电流密度,证明其是理想的金属基催化剂的候选材料。本研究为双功能过渡金属化合物电催化剂在非晶态/晶态异质结构中通过结晶度调控来提高催化活性和稳定性提供了重要启示。
关键词
非晶态-晶态耦合界面
异质结构
结晶度调控
水分解
节能制氢装置
Keywords
Amorphous-crystalline interface
Heterostructure
Crystalline degree modulation
Water-splitting
Energy-saving hydrogen device
分类号
O643 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
铜基催化剂高效电解水产氢的研究进展
2
作者
武春洁
豆
文
钊
王玲
机构
重庆科技学院化学化工学院
出处
《中国科技期刊数据库 工业A》
2023年第7期50-52,共3页
基金
重庆科技学院硕士研究生创新计划项目+“多级结构CuxS-Ni3S2异质结的构建及电催化性能的研究”+(YKJCX2220523)。
文摘
随着环境污染和能源危机的加剧,氢能源有望成为未来理想的新能源,在众多制备氢能源的方法中,电解水制氢由于绿色、简便、高效而备受关注。过渡金属催化剂取代贵金属材料是电解水成为工业化制氢的核心,其中,铜基材料因其价格低廉、储量丰富、导电性能好、氧化还原性能广泛等优点,成为电解水制氢的有效候选材料。因此,本文综述了不同类型铜基催化剂在高效电解水制氢方面的重要进展,主要包括氧化铜、氢氧化铜、硫化铜、磷化铜等,并简要讨论了该领域目前存在的问题和未来发展趋势。
关键词
铜基催化剂
电催化
高效水裂解
HER
OER
分类号
O646 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
优化结晶度的CrS/CoS_(2)少层异质结非晶/晶态界面耦合增强水裂解和甲醇辅助节能制氢
陆世玉
豆
文
钊
张均
王玲
武春洁
易欢
王融
金梦
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
铜基催化剂高效电解水产氢的研究进展
武春洁
豆
文
钊
王玲
《中国科技期刊数据库 工业A》
2023
0
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职称材料
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