分會(huì)

第三十八分會(huì)：基礎(chǔ)電化學(xué)

摘要

用于析氧反應(yīng)或者小分子（氨硼烷）氧化反應(yīng)的電催化劑的合理設(shè)計(jì)，是提高燃料電池陽(yáng)極工作過(guò)程中反應(yīng)速率的一種有前途的策略。電化學(xué)過(guò)程是一種表面現(xiàn)象，這允許通過(guò)缺陷和界面調(diào)控來(lái)工程化表面原子進(jìn)而改善催化性能。電催化劑中如摻雜劑或摻雜引起的空位缺陷有機(jī)會(huì)調(diào)節(jié)反應(yīng)物與催化劑表面間的吸附能，而兩種或兩種以上組分間的界面可以穩(wěn)定表面活性位點(diǎn)并發(fā)生協(xié)同作用。在我們的工作中，研究了表面缺陷和界面如何在陽(yáng)極氧化反應(yīng)催化劑中合理設(shè)計(jì)，以及這些原子水平的控制方法如何提高陽(yáng)極氧化反應(yīng)的催化性能。 基于缺陷工程，通過(guò)水熱法和熱處理磷化過(guò)程原位合成了具有豐富缺陷的核桃狀Cu離子摻雜的Ni(PO3)2電催化劑[1]。Cu離子的引入不僅優(yōu)化了Ni的電子結(jié)構(gòu)使其對(duì)反應(yīng)物氨硼烷分子的吸附能增加和對(duì)產(chǎn)物BO2-的吸附能降低，還引入了晶格位錯(cuò)、畸變等缺陷活性位點(diǎn)，顯著提高了宿主催化劑的氨硼烷氧化（ABOR）活性?；诮缑婀こ?，采用原位一步熱解法制備具有雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的Ni2P/Ni2P2O7/Ni12P5（d-NPO/NP）催化劑[2]。原位構(gòu)建的d-NPO/NP由兩個(gè)異質(zhì)結(jié)構(gòu)Ni2P2O7/Ni2P和Ni2P2O7/Ni12P5組成，其中Ni2P2O7/Ni2P界面增加了活性位點(diǎn)，而Ni2P2O7/Ni12P5作為導(dǎo)電性增強(qiáng)異質(zhì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高復(fù)合催化劑的活性和導(dǎo)電性?；谌毕莺徒缑婀こ?，通過(guò)一步水熱法合成了表面具有辛二酸修飾的Y摻雜的Co(OH)2納米片[3]。催化劑在堿性溶液中表現(xiàn)出優(yōu)異的OER性能，這與Y摻雜和Y摻雜誘導(dǎo)的空位增加了活性位點(diǎn)，以及辛二酸分子的表面改性促進(jìn)了活性位點(diǎn)的可及性有關(guān)。

關(guān)鍵詞

燃料電池;析氧反應(yīng);氨硼烷氧化;缺陷和界面工程

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