【摘要】 MoOxRh HNS在200mV的过电位下表现出优异的HER活性,其质量活性为23.9A mg-1贵金属,在碱性介质中相对于Rh HNS和Pt/C分别提高了10.8和14.9倍。

碱性析氢反应(HER)电催化剂的两个主要障碍是其本征催化性能和稳定性低。

 

在Shuyuan Pan等人[1]的工作中,在原子水平上合成了由无定形氧化钼(MoOxRh HNS)掺入的Rh分级纳米片。

 

实验过程中在50mL烧杯中,加入20mg Rh(acac)3、MoO2(acac◦C.然后加入4mL甲醛。

 

将溶液加入到衬有聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中,并从室温加热至180◦保持10小时。

 

高压釜冷却至25◦C、产品用乙醇洗涤三次以上以除去有机物,然后在真空烘箱中在65℃下干燥◦持续10小时。

 

在不添加铑源的情况下获得MoOx。

 

在相同量的铑源的情况下,分别添加不同含量的MoO2。

 

将产物和XC-72混合并在乙醇中超声处理30分钟,所得物质进行表征。

 

结果表示随着MoOx的引入,无定形氧化钼(MoOx)已在原子水平上被引入铑分级纳米片(MoOxRh HNS)中,有效地降低了氢从Rh溢出到MoOx的势垒;

 

因此,MoOxRh HNS在200mV的过电位下表现出优异的HER活性,其质量活性为23.9A mg-1贵金属,在碱性介质中相对于Rh HNS和Pt/C分别提高了10.8和14.9倍。

 

同时,MoOxRh HNS的Tafel斜率低至22.5 mV dec-1,电化学测试和操作电化学阻抗谱证明了涉及HER机制的氢溢出。

 

密度泛函理论计算表明,MoOxRh上吸附的氢促进了水的离解,并将氢结合强度平衡到中等水平。

 

同时,分级纳米片结构在500 mA cm-2下具有强大的HER稳定性。

 

这项工作为构建具有工业水平电流密度的高性能碱性HER电催化剂提供了一种新的方法。

 

[1] Shuyuan Pan, Chen Li, Tiantian Xiong, Yuhua Xie, Fang Luo, Zehui Yang, Hydrogen spillover in MoOxRh hierarchical nanosheets boosts alkaline HER catalytic activity, Applied Catalysis B: Environmental, Volume 341, 2024, 123275.

 

科学指南针已获得检验检测机构资质认定证书(CMA)、实验动物使用许可证、“ISO三体系认证”等专业认证,并荣获国家高新技术企业、国家“互联网+科研服务领军企业等多项荣誉。未来,科学指南针将继续朝着“世界级科研服务机构”的目标,在产品研发和用户服务等方面持续努力,为科学发展和技术创新做出更大贡献。

 

免责声明:部分文章整合自网络,因内容庞杂无法联系到全部作者,如有侵权,请联系删除,我们会在第一时间予以答复,万分感谢。