非贵金属耐酸电解水析氢催化剂

发布时间: 2022-10-13

基本信息

合作方式：技术服务

成果类型：发明专利

行业领域：

新材料技术

成果介绍

氢能是21世纪最具发展潜力的清洁能源载体，电解水制氢则是最具应用前景的绿色制氢技术。电解水在碱性和酸性条件下都可以进行。酸性条件下效率高于碱性条件，但是酸性条件下设备和金属催化剂腐蚀比较严重，要求催化剂有良好的性能。贵金属Pt 催化剂不仅起始过电位低，并且具有优异的活性和酸性条件下的稳定性，是目前性能最好的电催化析氢催化剂。但是贵金属价格昂贵、储量低，难以大规模应用，亟待研制和开发高性能非贵金属催化剂。

成果亮点

该团队开发了以Ni2P和MoP为代表的过渡金属磷化物和磷硫化物电催化析氢催化剂，并形成了催化剂制备技术，制备的催化剂粒度小，活性和耐酸性能优良，并克服了磷化物和磷硫化物催化剂制备条件苛刻的难题，是目前已知的活性最高的耐酸电解水析氢催化剂。　　与金属磷化物类似，金属硼化物材料也具有一定的HER催化活性，已获得研究人员的关注并进行研究。金属硼化物(及其合金)可以简单的通过金属卤化物和硼氢化盐溶液反应制备。例如，已对掺杂或纯非晶态硼化镍(Ni2B)在碱性介质中的HER电催化性能进行探索。最近，硼化钼(MoB)在酸性和碱性条件下均具有较好电催化HER活性，但在pH=14时被迅速腐蚀。反而在pH=0时，硼化钼催化剂能够长期稳定地催化反应。虽然其表面暴露在空气中会迅速形成氧化物，但这些氧化物在电催化HER正常操作条件下可在阴极移除。

团队介绍

天津科技大学海洋与环境学院，创建于1953年，2002年更名为天津科技大学海洋科学与工程学院，2015年更名为天津科技大学海洋与环境学院。学院建有海洋科学、环境科学与工程2个一级学科硕士授权点，具有海洋生物学、海洋化学、物理海洋学、环境科学、环境工程5个二级学科专业，以及资源与环境专业学位类别硕士学位授权点。现有海洋科学、海洋技术、海洋资源开发技术、环境科学、环境工程5个本科专业。2017年开始实行按专业大类进行招生，设有海洋科学类、环境科学与工程类。目前在校研究生190余人，本科学生950余人。学院被列为教育部“三全育人”综合改革试点院系。

成果资料