分会

第三十八分会：基础电化学

摘要

近年来，金属-有机框架化合物（MOFs）被认为是一种理想的电催化剂前驱体。现阶段以MOFs材料为前驱体制备催化剂的方法是：直接将其在高温下碳化或磷化后制备得到过渡金属碳化物或磷化物。然而，该方法制备的电催化剂的活性与稳定性均较差。这主要是由于：1）MOFs材料一般以小孔（孔径 < 3 nm）为主；2）高温热处理加剧MOFs材料中纳米结构的团聚和烧结，导致较低的比表面积和较小的孔径。最终导致制备的催化剂的活性位点暴露不足。本论文首次报道了以CoFe双金属-有机框架化合物（CoFe-MOF TPAs/Ni）为前驱体，在碱性电解液中选择性刻蚀有机配体，在MOFs表面选择性形成相互连通的大孔结构。最后，通过磷化后制备得到具有相互连通的大孔结构的CoFe双金属磷化物（CoFeP TPAs/Ni）。CoFeP TPAs/Ni电极在碱性介质中表现出优异的HER和OER活性。电化学活性测试表明，CoFeP TPAs/Ni的HER活性达到了43 mV@10 mA cm-2、113 mV@100 mA cm-2；OER活性达到了200 mV@10 mA cm-2、280 mV@100 mA cm-2。此外，得益于催化剂表面相互连通的大孔结构，HER电流密度达到900 mA cm-2，过电位仅需263 mV；OER电流密度达到700 mA cm-2，过电位仅需335 mV。将CoFeP TPAs/Ni电极组成全解水催化电解池时，仅需槽压1.47V@10 mA cm-2。电化学活性测试表明，应用该方法制备得到的CoFeP TPAs/Ni的活性与稳定性均优于贵金属催化剂。此外，该策略可以扩展到CoFe基氮化物、硫化物和硒化物的合成。

关键词

金属-有机框架化合物;全解水催化剂;HER;OER;CoFe基磷化物

线上墙报仅限年会已缴费参会代表观看。

您还没有登录，请您先 点击这里登录