Co/CoP Janus型纳米晶功能化氮掺杂纳米多孔碳膜作为酸碱双环境析氢电极
化学物理
2017-05-11 v1 材料科学
摘要
自支撑电催化剂作为能源转换电极直接制备和使用，在材料化学与能源领域受到广泛关注。本文报道一种合成策略，制备出自支撑、分级结构的氮掺杂纳米多孔石墨碳膜，其功能化有Janus型Co/CoP纳米晶（简称为HNDCM-Co/CoP），并成功用作高效、无粘结剂电极进行析氢反应（HER）。得益于多重结构优势，如高石墨化程度、三维互连的微孔/介孔/大孔、均匀氮掺杂、良好分散的Co/CoP纳米晶以及薄碳层对纳米晶的限域效应，HNDCM-Co/CoP在酸性和碱性条件下均表现出优越的HER电催化活性和长期运行稳定性。作为实际应用的原理验证，我们在实验室制备了尺寸为5.6 cm × 4 cm × 60 um的宏观HNDCM-Co/CoP片材。在太阳能电池驱动下，于碱性条件（pH 14）进行水的电还原，以16 ml/min的速率产生H2，展示了其作为实际能源转换系统的潜力。
引用
@article{arxiv.1705.03756,
title = {Nitrogen-doped Nanoporous Carbon Membranes Functionalized with Co/CoP Janus-type nanocrystals as Hydrogen Evolution Electrode in Both Acid and Alkaline Environment},
author = {Hong Wang and Shixiong Min and Qiang Wang and Debao Li and Gilberto Casillas and Chun Ma and Yangyang Li and Zhixiong Li and Lain-Jong Li and Jiayin Yuan and Markus Antonietti and Tom Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1705.03756},
year = {2017}
}
备注
31 pages, 15 pages