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富氧空位铁基复合材料的制备及其电催化析氢性能
引用本文:赖嘉俊,李潇潇,曾传旺,刘超,曾金明,漆小鹏.富氧空位铁基复合材料的制备及其电催化析氢性能[J].复合材料学报,2023(5):2827-2835.
作者姓名:赖嘉俊  李潇潇  曾传旺  刘超  曾金明  漆小鹏
作者单位:江西理工大学稀土学院
基金项目:国家自然科学基金(22065015);;江西省自然科学基金(20212 BAB203015)~~;
摘    要:电解水制氢绿色无污染,或将成为日益紧张的能源问题与碳中和战略的重要突破方向。目前,贵金属稀缺,以Pt/C为代表的贵金属析氢(HER)催化剂不适宜长久使用。泡沫铁(IF)结构稳定、来源广泛,以IF作为基底,采取简单的浸泡方法在IF上原位生长针形片状的羟基氧化铁(FeOOH/IF),然后通过真空处理制备含有氧空位的四氧化三铁(Ov-Fe3O4/IF),进一步磷化掺杂,制备出氧空位和磷原子掺杂协同调控的四氧化三铁(P-Ov-Fe3O4/IF)纳米针。磷原子的掺杂可以优化铁原子周围电子环境,激活Fe3O4的催化活性;氧空位可以增强材料的导电性,并提供缺陷,更有助于磷原子的掺杂。结果表明:P-Ov-Fe3O4/IF析氢性能优异,在-10 mA·cm-2时,过电位仅40.96 mV,塔菲尔斜率为70.93 mV·dec-1,表现出类Pt/C性能,并且在不同电流下连续运作96 h后,电压变化基本忽略不计,稳定性优异。氧空位和磷...

关 键 词:电解水  析氢  铁基  氧空位  磷掺杂  电催化
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