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过渡金属基贵金属单原子催化剂在电解水制氢领域中的应用

发布时间: 2022-07-05

基本信息

合作方式： 技术服务
成果类型： 著作权,新技术
行业领域：
新材料技术,新能源及节能技术
成果介绍
氢能是目前极具发展前景的一种清洁能源，其中电解水制氢是最有吸引力的制氢技术，但该技术由于存在较大过电位而导致能耗较高，目前工业普遍使用的20%铂碳催化剂中，铂易团聚且很难在炭上分散均匀，造成了铂的大量浪费。镍基单原子（SAs）铂催化剂是将铂单原子锚定在前驱体NixPy上，该催化剂稳定性高，且最大限度的暴露了活性位点，因此，既能提高催化性能，又能显著提高铂的利用率，有望在工业催化应用方面成为潜力无穷的新型催化剂。已成功得到Pt SAs/Ni12P5和Pt SAs/Ni2P两种性能良好的催化剂，过电位与20%的商业铂碳相当，但质量活性却显著优于商业铂碳。
成果亮点
已得到的Pt SAs/Ni12P5和Pt SAs/Ni2P两种催化剂，在电解H2SO4、KOH、PBS溶液及海水中均表现出了良好的活性，电解效率与商业铂碳催化剂相当，但质量活性却是商业铂碳催化剂的上百倍，因此，所制备的催化剂综合性能显著优于商业铂碳，且在大电流密度下能够稳定连续运行，是一种具有良好应用前景的新材料。
团队介绍
本项目组成员长期从事多足配体金属功能配合物的合成及性质研究。课题组从2004年开始进行金属功能配合物的设计合成、结构表征及其性质的研究。近年来课题组成员参与了5项国家自然科学基金资助项目的研究，主持国家自然科学基金项目3项、山东省自然科学基金项目5项、山东省中青年科学家奖励基金项目2项、重点实验室基金项目1项、山东省教育厅科研项目3项、潍坊市科技发展计划项目10项，已取得了一批基础理论与应用基础方面的研究成果，积累了丰富的研究经验。至今已发表论文80余篇，授权国家发明专利3项，获省部级奖励3项。总之，我们在新配体的设计合成、金属功能配合物的合成、结构解析、催化性能测试等方面，均已有很好的工作基础及经验。以往这些工作为进一步开展本项目“新型金属有机骨架的设计合成、结构表征及其催化性能”的研究奠定了坚实的基础。
成果资料