非贵金属基氨硼烷水解产氢催化材料研究进展

氨硼烷(AB)因储氢容量高成为理想的储氢材料之一,但在温和条件下水解产氢性能仍有待提高,因此开发加速水解过程的催化剂至关重要。为了更好地开发高活性、高稳定性的AB水解产氢催化剂,对近年来非贵金属基氨硼烷水解产氢催化剂的研究现状进行了归纳总结,包括纯金属催化剂、金属化合物催化剂(硼化物、磷化物、氧化物)、金属/金属化合物催化剂等。本文主要对催化剂的发展、不同催化剂的制备方法以及不同调控方式(微观结构、比表面积、粒径大小、pH、组分以及配体和载体等)对催化剂的催化活性和稳定性的影响进行总结,同时对近年来非贵金属基氨硼烷水解产氢催化剂面临的一些挑战(如催化机理不明、催化剂稳定性不足、AB再生困难等)进行讨论,并依据现有研究提出未来的努力方向。

氢燃料电池阴极氧还原反应电催化剂研究进展

氢燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的能量转换装置,具有转换效率高、噪声低、无污染、原料多样且用途广泛等优点,但其阴极氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)动力学缓慢,极大地限制了其大规模应用与发展.因此,研发高效、耐用兼具经济性的ORR电催化剂是当前研究热点之一.在众多科研工作者的努力下,关于ORR电催化剂的研究工作已取得了许多重要突破性进展.本综述系统介绍了ORR反应机制和目前3种主流类别的ORR电催化剂(贵金属、非贵金属、碳基)的研究进展,着重分析了不同催化剂体系的性能与优缺点,并探讨了高性能ORR电催化剂的合成策略及其未来的发展方向.

Fe3C纳米颗粒负载的3D介孔N-掺杂碳作为酸性氧还原催化剂

高性能的非贵金属氧还原反应(ORR)电催化剂被广泛认为是在燃料电池中最有可能取代贵金属铂基催化剂的候选者。在此,利用聚苯胺和铁(Ⅲ)修饰的介孔石墨化氮化碳(g-C3N4)作为前驱体,合成了一种新型的碳化铁(Fe3C)负载的多孔氮掺杂碳材料,命名为Fe3C/NC-800(其中800代表热解温度)。该催化剂在酸性介质中对ORR展示了优异的催化活性,与Pt/C比较,具有更正的起始电位。这种新型的非贵金属基碳材料可能成为贵金属ORR电催化剂的可行替代品。