脱合金效应提升NiRu@C催化剂的析氢性能 |
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引用本文: | 袁迎,郑路凡,荣峻峰.脱合金效应提升NiRu@C催化剂的析氢性能[J].石油学报(石油加工),2023(6):1251-1262. |
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作者姓名: | 袁迎 郑路凡 荣峻峰 |
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作者单位: | 中石化石油化工科学研究院有限公司 |
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基金项目: | 国家自然基金重点项目(U21B2092)资助; |
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摘 要: | 电催化析氢反应(HER)是获得可再生氢能的有效策略,但电催化析氢催化剂活性和稳定性仍有待提高。基于此,通过热解镍盐、钌盐、柠檬酸的络合物制备了碳包覆镍钌催化剂,为了克服该催化剂中Ru原子利用率低的缺点,采用乙酸对碳包覆镍钌催化剂进行刻蚀制备脱合金NiRu@C催化剂。通过XRD、BET、ICP等手段对脱合金NiRu@C催化剂进行表征,在摩尔浓度1.0 mol/L KOH电解质中测定脱合金NiRu@C催化剂的电催化析氢性能。结果表明:脱合金处理后,Ni从NiRu晶格中溶解出来,形成富Ru的多孔结构,Ni的溶出造成催化剂结构及晶格参数的改变,多孔结构的形成使催化剂比表面积大幅度增加,增加了Ru活性位点的暴露;脱合金NiRu@C催化剂具有优异的HER活性,在电流密度10 mA/cm2下过电位仅为36 mV,与未脱合金的NiRu@C催化剂相比,HER性能提升4倍,优于商业Pt/C催化剂(40 mV)。脱合金策略为优化HER活性提供一种新的思路。
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关 键 词: | 电催化析氢 碳包覆 镍钌催化剂 脱合金 过电位 电流密度 构效关系 |
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