發(fā)布時間：2024-07-05 04:10

　　為了解決Pt基催化劑成本較高的問題,使用電弧放電和高溫碳化兩步法制備了一種碳納米片負(fù)載碳化鉬納米顆粒的非貴金屬催化劑。通過X-射線粉末衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)對催化劑的晶體結(jié)構(gòu)、形貌、碳化鉬顆粒尺寸進(jìn)行了表征分析。結(jié)果表明,700℃碳化得到的碳化鉬/碳納米片復(fù)合催化劑(Mo₂C/CNS)在酸性電解質(zhì)溶液中表現(xiàn)出優(yōu)異的析氫性能。在-10 mA/cm²的電流密度下過電位為-221 mV,塔菲爾(Tafel)斜率為68.1 mV/dec,并且1 000圈CV掃描后過電位沒有明顯下降,顯示出優(yōu)異的穩(wěn)定性。

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖2MoOx/CNS(a,b)、Mo2C/CNS-700(c,d)、Mo2C/CNS-800(g,h)的TEM圖和粒徑統(tǒng)計圖以及Mo2C/CNS-700的HRTEM圖(e)和SAED圖(f)

由圖2aMoOx/CNS樣品的TEM圖可知,納米顆粒均勻負(fù)載在碳納米片上,粒徑統(tǒng)計結(jié)果(圖2b)顯示平均粒徑為7.11nm。這是因為在電弧放電過程中,高溫蒸發(fā)出的碳納米片與溶液中的鉬前軀體發(fā)生反應(yīng),使鉬酸根離子熱分解后錨釘在碳納米片層之中。由圖2cMo2C/CNS-700的....

圖1MoOx/CNS、MoOx/CNS-600、Mo2C/CNS-700和Mo2C/CNS-800的XRD譜圖

由圖1可知,MoCx/CNS樣品可以發(fā)現(xiàn)在26.2°處的衍射峰為C的(002)晶面特征峰,在26.03,36.78,53.51,60.20,66.45°處衍射峰分別對應(yīng)著MoO2(-111)、(200)、(-312)、(031)和(202)晶面(PDF#32-0671),在40.....

圖3MoOx/CNS、MoOx/CNS-600、Mo2C/CNS-700、Mo2C/CNS-800和商用Pt/C催化劑在0.5mol/L的H2SO4溶液中的LSV曲線(a)和其對應(yīng)的塔菲爾曲線(b)

Tafel斜率是表現(xiàn)HER能力的另一個重要參數(shù)。對測試獲得的Tafel曲線采用塔菲爾公式進(jìn)行線性擬合,公式為|η|=a+blog(|j|),其中η為過電位,j為電流密度,b是所求Tafel斜率[12]。在相同電流密度下,過電位越小,如果Tafel斜率越小,表明在很小的過電位....

圖4MoOx/CNS-600,Mo2C/CNS-700,Mo2C/CNS-800的Nyquist曲線(a)和Mo2C/CNS-700催化劑的穩(wěn)定性測試(b)

另外穩(wěn)定性也是衡量HER催化劑的重要指標(biāo)之一。由圖4b可知,在經(jīng)過1000圈CV曲線掃描之后,Mo2C/CNS-700在10mA/cm2電流密度下過電位只有輕微的下降(4mV),表明了該復(fù)合催化劑具有優(yōu)異的電化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)定性。3結(jié)論

本文編號：4001017