利用化工废水电解制氢电极及电解槽系统

中国科学院兰州化学物理研究所研究团队发展出以复合过渡金属为主要组成的复合电极作为AEM电解槽的阳极,镍基复合电极作为阴极的电极系统,可连续运行100 d,产氢的电效率可达到60%,该技术攻克了电解槽膜堵塞的难题,实现了化工废水的资源化利用转化为绿氢.

纳米TiO_2-Pt修饰电极的制备及电催化活性

采用电化学合成前驱体直接水解法和电沉积法制备高活性纳米TiO2-Pt修饰电极,并使用扫描电子显微镜(SEM)对电极的表面形貌和结构进行了表征;通过循环伏安法研究了纳米TiO2-Pt修饰电极在H2SO4溶液中的电化学行为以及对Mn2+氧化为Mn3+的电催化活性.结果表明,纳米TiO2的晶粒大小约30nm,修饰在纳米TiO2膜表面的Pt微粒呈现单分散状态,平均粒径约60nm,纳米TiO2-Pt修饰电极的电化学性能优于纯Pt电极,对Mn2+的电氧化具有高催化活性,非均相无隔膜电解氧化Mn2+生成Mn3+平均电流效率可达86%.

铝镁氢氧化物增强Au/Ni电催化氧化乙醇性能

采用复合电沉积-化学置换法制备了铝镁氢氧化物修饰的镍金(Au/Ni)复合电催化剂。采用循环伏安、电流时间曲线、Tafel曲线及电化学阻抗谱等电化学手段研究了铝镁氢氧化物修饰的Au/Ni复合电催化剂在碱性介质中电催化氧化乙醇的行为,研究结果表明:铝镁氢氧化物能显著提高Au/Ni催化剂电催化氧化乙醇的活性;当复合电镀液中铝镁氢氧化物含量为100mg·L-1时,铝镁氢氧化物修饰的Au/Ni复合电催化剂活性最高。

NaCu_(5)S_(3)复合Ni_(x)Fe-LDH的结构对水解氧析出性能的影响

析氧反应(OER)在锌空气电池、燃料电池和电解水等能源储存和转换设备中都有至关重要的作用.然而OER过程涉及四电子转移,导致反应动力学缓慢.尽管贵金属氧化物被认为是最先进的OER电催化剂,但昂贵的价格以及稀缺性限制了其商业应用.因此,本工作结合水热和水浴法制备了NaCu_(5)S_(3)@Ni_(x)Fe-LDH(x=1,2,3,4)纳米片阵列复合电催化剂.对样品的结构进行了表征,结果显示NaCu_(5)S_(3)和Ni2Fe-LDH充分混合,形成紧密结合的界面,有利于电荷的快速转移,这将增强两相界面处的电子调控作用,改变其局域结构特性,促进OER电催化性能.电化学测试结果显示,当电流密度为20 mA·cm^(-2)时,NaCu_(5)S_(3)@Ni2Fe-LDH在1.0 M KOH电解液中的氧析出过电位仅为227 mV,电催化性能优于原始的NaCu_(5)S_(3)(271 mV)和Ni2Fe-LDH(275 mV),并且具有长达72 h的稳定性.此外,NaCu_(5)S_(3)@Ni2Fe-LDH复合电催化剂具有较小的电荷转移电阻,较大的双层电容值(10.0 mF·cm^(-2))和电化学活性表面积(250 cm^(2)),有利于OER的进行.本工作为设计廉价、高效且稳定的OER复合电催化剂提供了切实可行的实践路径.