成果介绍
本发明公开了一种非晶态NiFeP过渡金属催化剂、制备方法及应用。所述催化剂用于海水氧或氢析出催化,所述催化剂包括镍铁合金基底和生长于该基底表面的NiFeP纳米棒或NiFeP纳米片。所述制备方法包括:将镍铁合金基底浸入溶解有赤磷单质的有机溶液中,并在100~250℃加热5?7小时,在基底表面原位生成NiFeP纳米棒,洗涤后得到NiFeP纳米棒催化剂;或者,将镍铁合金基底浸入有赤磷单质的有机溶液中,并在100~250℃加热8?10小时,在基底表面原位生成NiFeP纳米片,洗涤后得到NiFeP纳米片催化剂。本发明通过控制非晶态NiFeP过渡金属催化剂的成分和表面微观形态,提升催化性能,降低过电位,解决现有用于海水电解的催化剂催化性能差、过电位高的技术问题。
成果亮点
由于能源危机和环境问题的巨大挑战,可再生和清洁能源备受追捧。由于氢气具有高能量密度且无污染,氢被认为是最有前途的清洁能源载体之一。电解水制氢生产氢燃料是其中最具吸引力的可持续技术之一。水电解是经阳极析氧反应(OER)分解为氧气和阴极析氢反应(HER)分解为氢气。目前基于Pt,Ir和Ru的贵金属催化剂材料显示出良好的电化学性能,但其高昂的价格和稀缺性限制了其广泛应用。因此,已经投入了巨大的努力来开发具有丰富含量和低成本的替代品。其中,包括过渡金属的氧化物,硒化物,氮化物等。然而,常规非贵金属催化材料的OER和HER超电势较高,在100mA/cm2的电流密度下需要***~***的电解电压,难以实现有效催化。因此,人们迫切需要改进电解水催化剂。
团队介绍
华中科技大学(Huazhong University of Science and Technology),简称华中大、华科大 ,位于湖北省武汉市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”、“985工程"、"211工程"、入选"强基计划"、"111计划"、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划***,是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地,为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟、国际应用科技开发协作网、全球能源互联网大学联盟成员。
成果资料