中國科學技術大學實現高效鹼性電解水制氫

2020-11-27 央廣網

中國科學技術大學實現高效鹼性電解水制氫

2018-07-24 09:36:00來源:中安在線

  記者7月23日從中科大獲悉,該校俞書宏教授研究團隊通過磷摻雜手段精準調控過渡金屬硫族化合物二硒化鈷的相變,成功實現其從穩定的立方相到亞穩態正交相的相轉變,研製出在鹼性介質中具有類鉑析氫性能的高效水還原電催化劑,為從鹼性水中大規模製氫提供了廉價高效的催化電極材料。成果發表在最新一期國際著名學術期刊《自然·通訊》上。

  過渡金屬硫族化合物由於其特殊的電子結構特性,表現出優異的電催化性能。立方相與正交相結構的二硒化鈷具有類似的晶體結構,在理論上兩相之間可實現可逆相變。俞書宏團隊發現,立方相二硒化鈷在升溫過程中會產生大量硒空位,而不同電負性的磷原子引入會對形成的硒空位進行填充,導致原始雙硒鍵發生旋轉,從而促進立方相到正交相的相轉變發生。他們發現,這種新型磷摻雜正交相二硒化鈷在pH 14的氫氧化鉀電解液中,展現了類鉑的析氫活性:10毫安每平方釐米時過電位僅為104毫伏。進一步的研究探明,該催化劑在天然海水介質中也表現卓越的催化性能。

  專家稱,作為一種新催化劑設計策略,摻雜誘導結構相變可拓展至其他過渡金屬硫族化合物體系,為設計製備可商用的高效電催化劑提供新途徑。

編輯: 宋月

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