開發(fā)高效、穩(wěn)定、經濟的電催化劑用于利用海水進行析氫反應以產生可持續(xù)清潔能源是一個十分關鍵問題。
同濟大學化學科學與工程學院溫鳴教授等人采用連續(xù)超聲噴霧熱解(USP)和溶劑熱-水熱硒化(SHS)工藝,設計并合成出一種獨特的將分層納米結構CoNiSe2納米棒陣列(NRAs)集成在N摻雜海綿狀碳球(N-SSCSs)上的催化劑。由于CoNiSe2 NRAs的HER活性和N-SSCSs的有效電子轉移和離子擴散途徑,CoNiSe2/N-SSCSs納米復合材料在堿性電解質和模擬海水的電解質中都表現(xiàn)出高度穩(wěn)定的HER電催化性能。在1.0 M KOH條件下,10 mA cm-2條件下,過電位低至88 mV, Tafel斜率為83 mV dec-1,與商用Pt/C電極(η10 = 35 mV, b = 58 mV dec-1)相當。Co和Ni原子之間的協(xié)同效應有效地調節(jié)了Hads吸附的吉布斯自由能和Volmer步驟中水解的自由能。合成的CoNiSe2/N-SSCSs電催化劑在堿性電解質和模擬海水的電解質中對HER表現(xiàn)出優(yōu)異的電催化性能和良好的穩(wěn)定性。這項工作為堿性電解質和海水中的電催化HER提供了一個新的思路。Integrating CoNiSe2 nanorod-arrays onto N-doped sea-sponge-C spheres for highly efficient electrocatalysis of hydrogen evolution reaction, Chem. Eng. J., 2022, DOI:10.1016/j.cej.2022.137335https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.137335.