蚀刻工艺增强了水电解过程中氢气的提取
2021-05-18 15:12:06
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导读 通过电解从水中提取氢提供了增加氢产量的有前途的途径，氢是一种清洁，环保的燃料。但是水电解的一个主要挑战是阳极处的氧气反应缓慢，这被
通过电解从水中提取氢提供了增加氢产量的有前途的途径，氢是一种清洁，环保的燃料。但是水电解的一个主要挑战是阳极处的氧气反应缓慢，这被称为氧气释放反应(OER)。
湖南大学和深圳大学的研究人员之间的合作导致了一项发现，有望改善OER流程。在最近发表于KeAi杂志《绿色能源与环境》(Green Energy&Environment)的论文中，他们报告说，蚀刻(换句话说，化学去除)通常用于电解的金属磷化物电催化剂表面上形成的氧化物覆盖层可以提高OER。效率。
湖南大学化学/生物传感与化学计量学国家重点实验室的王双银教授主持了这项研究。他解释说：“虽然金属磷化物由于其独特的物理化学特性(例如高电导率，丰富的地球储量和出色的性能)而经常用作催化剂，但普遍但经常被忽略的事实是，当金属磷化物被腐蚀时，它们很快会遭受大气氧化。这会导致它们在其表面上形成氧化物覆盖层，从而改变表面重建过程并混淆结构与性能之间的关系。”
为了解决这个问题，王教授和他的同事决定使用介电势垒放电等离子体技术蚀刻掉那些氧化物覆盖层。他们发现，蚀刻过程不仅加速了表面重建过程，而且大大增强了金属氢氧化物的形成和OER活性。
王教授说：“这些发现有助于理解金属磷化物在电氧化反应中的结构-性能关系。而且我们怀疑相同的蚀刻工艺有可能用于其他对氧敏感的金属化合物，例如硫属元素化物，氮化物和碳化物。
“我们的希望是我们的研究指导合理设计和工程化用于水电解的更有效的电催化剂。”
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