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科研动态

化学学院在利用多酸开展电解水产氢研究方面取得重要进展

发布时间:2017-02-08   访问人数:

    氢能作为零碳排放能源被公认是最清洁的能源之一。利用电催化分解水的方法生产氢能具有能耗低、过程环保、产品纯度高以及能量转化效率高等优良品质,是一种很有前景的能源存储和转化方式。其中最关键的问题是寻找一种低成本、高活性的电催化剂用于降低析氢过电位,提升产氢性能。近日,东北师范大学在该领域取得了突破性研究进展。

       多金属氧酸盐(简称多酸)作为纳米尺寸过渡金属氧簇涵盖了几乎所有的主族和过渡金属元素,可作为潜在的分子平台用于电催化剂的设计合成。近期,东北师范大学多酸化学学科的研究团队利用多酸作为催化剂分子设计平台,选取富磷多酸和二聚氰胺为起始原料,成功制备出一种氮掺杂的碳层包覆钴钼磷纳米晶核壳结构的电化学催化剂(如图1所示)。与目前商用的贵金属铂碳催化剂相比,这种具有核壳结构的CoMoP@C催化剂具备低成本、催化活性优良、稳定性好等优点,其制备方法简单易行——一步热解法可用于扩大生产。在海水析氢反应中,其性能优异,可赶超商用催化剂(20% 铂碳)。在非贵金属基电催化领域内,该项研究作为一项重要突破,为HER催化剂的设计提供了一种新的思路。该研究工作由多酸科学教育部重点实验室李阳光教授、谭华桥副教授和苏州大学康振辉教授共同指导,博士研究生马媛媛和吴彩霞等同学共同完成,发表于国际著名化学类杂志《能源与环境科学》 (Highly efficient hydrogen evolution from seawater by a low-cost and stable CoMoP@C electrocatalyst superior to Pt/C, Energy Environ. Sci., 2017, 10, 788-798).

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图一

上述高水平研究论文的发表标志我校多酸化学学科在利用多酸开展电催化分解水产氢方向取得了一定的进展,目前,该研究团队还在进行更为深入的研究,有望在不久的将来取得更好的研究进展和成果。


 

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