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前沿院博士生李家源在電解水制氫方面取得新進展
點擊數:    更新时间:2016/09/19 18:39:58

   随着传统化石能源的日益消耗,开发新能源成为全世界关注的热点。氢能因其清洁、高效、安全、可持续性等优点,被视为21世纪最有潜力的新能源。目前,工业上制氢的方式主要有电解水制氢、煤气化制氢、天然气水蒸气重整制氢等,其中电解水制氢因不直接消耗化石能源具有较大的优势。但是,目前工业上使用的电解水产氢催化剂多以铂为代表的贵金属材料为主,价格昂贵且资源匮乏,因而开发低成本、高效能的电解水产氢催化剂是能源、催化和材料领域的研究热点。

   近日,前沿院瞿永泉、马媛媛课题组与化工学院常春然课题组合作,设计并制备了一种由镍钴磷组成的三元体系催化剂,通过与石墨烯复合,表现出接近贵金属的优异电解水性能。基于以上研究成果,前沿院博士生李家源以第一作者身份在国际著名期刊Advanced Functional Materials(影响因子11.382)上发表题为“Mechanistic Insights on Ternary Ni2?xCoxP for Hydrogen Evolution and Their Hybrids with Graphene as Highly Efficient and Robust Catalysts for Overall Water Splitting”的论文。西安交通大學前沿院、化工学院为本文的通讯作者单位。

 

   该论文除了创新性地设计、并制备出该类三元复合材料外,还通过实验与理论模拟的手段,系统研究了三元镍钴磷体系的电解水产氢的微观机理。研究表明,在真实反应条件下,当高效反应活性位点被氢毒化时,三元体系中钴掺杂的引入能够带来适当的氢吸附,以及更加温和的氢气脱附,从而使三元体系表现出更优异的电催化产氢性能。该研究结果不仅报道一种高效的电解水产氢催化剂,同时还对新型产氢催化剂的设计起到指导作用。
该项研究工作得到了国家自然科学基金(21401148, 21201138, 21543005)的支持,特此致谢! 

   全文链接:
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201601420/full

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