研究目的
设计和构建具有高效率、高稳定性和低成本的双功能电催化剂,用于整体水分解以生产清洁氢燃料。
研究成果
膨胀的四元FexCoyNi1?x?yP纳米阵列对整体水分解表现出优异的双功能电催化性能,这归因于电子和形貌结构优化的协同效应。该研究为设计高效的非贵金属双功能电极用于能量转换提供了新视角。
研究不足
该研究聚焦于碱性条件,可能无法直接适用于其他pH环境。合成方法的可扩展性及工业条件下的长期稳定性尚未深入探究。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过两步水热处理和磷化过程合成了膨胀的四元FexCoyNi1?x?yP纳米阵列。铁被用作调节剂来调控NiCoP纳米阵列的电子密度。
2:样品选择与数据来源:
以FeCoNi氢氧化物纳米线为前驱体。采用XRD、SEM、TEM、HRTEM和XPS对样品进行表征。
3:实验设备与材料清单:
设备包括布鲁克D8 Advance X射线衍射仪、日立Regulus-8100场发射扫描电子显微镜、日立H-7700 TEM、FEI Tecnai G2 F20 STwin显微镜和赛默飞世尔ESCALAB 250Xi光谱仪。材料包括Co(NO3)2·6H2O、(NH2)2CO、NH4F、Fe(NO3)3·9H2O、KOH和NaH2PO2·H2O。
4:2O、(NH2)2CO、NH4F、Fe(NO3)3·9H2O、KOH和NaH2PO2·H2O。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:合成过程包括FeCoNi氢氧化物纳米线的水热处理、碱蚀刻形成膨胀结构以及磷化形成FexCoyNi1?x?yP纳米阵列。电化学测量采用三电极体系进行。
5:数据分析方法:
采用线性扫描伏安法(LSV)、电化学阻抗谱(EIS)和计时电流法进行数据分析。
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Bruker D8 Advance X-ray diffractometer
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FEI Tecnai G2 F20 STwin microscope
Tecnai G2 F20 STwin
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Performing HRTEM test
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Thermo Fisher ESCALAB 250Xi spectrometer
ESCALAB 250Xi
Thermo Fisher
Collecting XPS signals
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CHI electrochemical workstation
Shanghai Chenhua Co., China
Testing HER/OER performances
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