第51卷第3期2023年2月广州化工GuangzhouChemicalIndustryVol.51No.3Mar.2023Co@NF纳米线的制备及其电解水性能综合实验设计杜晓航,武兰兰,杨振涛(河北工业大学化工学院,天津300131)摘要:基于实验教学理念,为创新教学实验内容以及培养学生的实践能力,本文设计了一个包括碱性水电解的双功能催化剂的制备及电解水性能研究的综合实验。首先利用水热法制备了Co@NF纳米线催化剂,其次利用SEM、XRD确定了物质的形貌及晶相结构,通过XPS分析了材料的元素及其价态信息。最后分别在三电极和两电极体系中测定了Co@NF的OER、HER及电解水的催化活性。关键词:电解水;钴基催化剂;泡沫镍;纳米线中图分类号:O69文献标志码:B文章编号:1001-9677(2023)03-0259-04第一作者:杜晓航(1991-),博士,讲师,主要从事电催化相关材料与技术研究。ComprehensiveExperimentDesignofCo@NFNanowiresSynthesisandItsPerformanceforWaterElectrolysisDUXiao-hang,WULan-lan,YANGZhen-tao(SchoolofChemicalEngineering,HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130,China)Abstract:Basedontheconceptofexperimentalteaching,inordertoinnovatethecontentofexperimentalteachingandcultivatestudents'practicalability,acomprehensiveexperimentwasdesignedonthepreparationofabifunctionalcatalystforalkalinehydroelectrolysisandtheresearchonitswaterelectrolysisperformance.Firstly,Co@NFnanowirescatalystwaspreparedbyhydrothermalmethod.Secondly,themorphologyandcrystalstructureofthematerialwasdeterminedbySEMandXRD.TheelementsandtheirvalencestateinformationwereanalyzedbyXPS.Finally,thecatalyticactivitiesofOER,HERandwaterelectrolysisofCo@NFweredeterminedinthree-electrodeandtwo-electrodesystems,respectively.Keywords:waterelectrolysis;cobalt-basedcatalyst;nickelfoam;nanowires传统化石能源过度消耗带来一系列的环境问题,发展高效、低成本和环境友好的新型清洁能源成为能源领域的重要研究课题之一[1-3]。氢能源是一种环境友好的清洁能源,电解水制备氢气过程中只产生氢气和氧气,没有其他污染物产生,被认为是最有潜力的制氢途径之一[4]。电解水通常分为两个半反应,即氧析出反应(OER)和氢析出反应(HER),常温下反应过程的动力学缓慢,需要提供高于理论分解电势的电压来克服反应能垒,由此造成了电能的浪费与损失[5]。高效的HER及OER电催化剂可以降低反应能垒,提高...
