Co-Mn掺杂碳气凝胶的制备与性能

为探究不同碳化温度对Co-Mn掺杂碳气凝胶(Co-Mn/CA)电催化析氢性能的影响,以资源丰富且可再生的木质纤维素为碳源、四水乙酸钴为钴源、四水乙酸锰为Mn源,通过水热法制备出Co-Mn/CA。研究发现,纤维素气凝胶碳化后表面形貌发生改变,由片层结构转变为多孔结构,使其活性位点数量增多,电催化析氢活性增加。通过XRD和N2吸-脱附对其结构进行了表征处理分析,结果表明,经碳化处理后的CA产物以无定型碳为主,经900℃碳化处理后的CA(CA-900)比表面积和总孔隙体积均为最大,分别为958 m2·g-1和0.33cm3·g-1。电化学性能测试表明,Co-Mn/CA-900表现出最好的电催化析氢反应(HER)催化活性,在1mol/L KOH电解液中、50mA·cm-2的电流密度下,具有175mV的过电势,经过10h的计时电位测试,压降仅为7%,表现出较好的电催化析氢稳定性。