高性能Ir基阳极双催化层阴离子交换膜电解水

设计高性能低Ir阳极催化层对阴离子交换膜电解水(AEMWE)商业化发展至关重要。本研究采用催化剂涂覆基底(CCS)方法,构建基于氧化铱(IrO_(2))和碳载铱(IrC)双催化层的阳极结构,提出了一种新型双Ir催化层并提高了AEMWE性能。研究表明,在IrC-IrO_(2)(先喷涂碳载铱,后喷涂氧化铱)催化层中,IrC高度分散特性有利于提高催化层中Ir的利用率,优化了催化层内电子、氢氧根离子的传输。采用商业Pt/C催化剂作为阴极,IrC-IrO_(2)阳极双催化层组装成碱性膜电极,在1 mol/L KOH电解质条件下,2.0 V时IrC-IrO_(2)电极达到了2.31 A/cm^(2)的高电流密度,而且在低浓度电解质以及纯水中依旧保持较高的性能。本研究为碱性膜电解水技术高效催化层的设计提供了参考。

亲疏水调控策略在氧还原反应催化剂中的应用

催化剂的亲疏水性是影响氧还原反应(Oxyen Reduction Reation,ORR)性能的关键因素之一。本文综述了亲疏水调控策略在提高催化剂性能方面的应用,包括杂原子掺杂、结构设计、表面改性等方法。特别强调了超亲水和超疏水表面在促进氧气传输、增加活性位点和改善三相接触界面方面的作用。为设计高效、稳定的催化剂提供了理论基础和实践指导。