降低催化剂中贵金属Pt含量是构建高性能析氢反应(Hydrogen evolution reaction,HER)电催化剂的关键。通过电化学沉积法将Cu纳米修饰到二维Nb_(2)CT_(x)表面,然后利用电化学置换反应制备得到二维Nb_(2)CT_(x)负载Pt纳米颗粒(PtNP/Nb_(2)C...降低催化剂中贵金属Pt含量是构建高性能析氢反应(Hydrogen evolution reaction,HER)电催化剂的关键。通过电化学沉积法将Cu纳米修饰到二维Nb_(2)CT_(x)表面,然后利用电化学置换反应制备得到二维Nb_(2)CT_(x)负载Pt纳米颗粒(PtNP/Nb_(2)CT_(x))催化剂。采用SEM、XRD和XPS等手段对所得催化剂的形貌、结构及组成进行表征,并研究了PtNP/Nb_(2)CT_(x)催化剂在酸性和中性介质中的电催化HER性能。结果表明,在10 m A·cm^(-2)电流密度下,PtNP/Nb_(2)CT_(x)催化剂在0.5 mol·L^(-1)H2SO4和1.0 mol·L^(-1)PBS电解液中的过电压分别为38 m V和146 m V,Tafel斜率分别为42和64 m V·dec^(-1);在0.5 mol·L^(-1)H2SO4中,过电压为50 m V下,催化剂的质量活性和转换频率值分别为36.5 A·mgPt^(-1)和11.5 s^(-1);在1.0 mol·L^(-1)PBS中,过电压为100 m V下,催化剂质量活性和转换频率分别为4.1 A·mgPt^(-1)和4.2 s^(-1),PtNP/Nb_(2)CT_(x)催化剂表现出优异的HER活性。最后在电流密度为10 m A·cm^(-2)下,0.5 mol·L^(-1)H2SO4和1.0 mol·L^(-1)PBS电解液中通过计时电流法进行5 h的稳定性测试,该催化剂均表现出良好的稳定性。该催化剂的成功合成为制备低Pt含量高性能电催化析氢材料提供了新的思路和研究方法。展开更多
文摘降低催化剂中贵金属Pt含量是构建高性能析氢反应(Hydrogen evolution reaction,HER)电催化剂的关键。通过电化学沉积法将Cu纳米修饰到二维Nb_(2)CT_(x)表面,然后利用电化学置换反应制备得到二维Nb_(2)CT_(x)负载Pt纳米颗粒(PtNP/Nb_(2)CT_(x))催化剂。采用SEM、XRD和XPS等手段对所得催化剂的形貌、结构及组成进行表征,并研究了PtNP/Nb_(2)CT_(x)催化剂在酸性和中性介质中的电催化HER性能。结果表明,在10 m A·cm^(-2)电流密度下,PtNP/Nb_(2)CT_(x)催化剂在0.5 mol·L^(-1)H2SO4和1.0 mol·L^(-1)PBS电解液中的过电压分别为38 m V和146 m V,Tafel斜率分别为42和64 m V·dec^(-1);在0.5 mol·L^(-1)H2SO4中,过电压为50 m V下,催化剂的质量活性和转换频率值分别为36.5 A·mgPt^(-1)和11.5 s^(-1);在1.0 mol·L^(-1)PBS中,过电压为100 m V下,催化剂质量活性和转换频率分别为4.1 A·mgPt^(-1)和4.2 s^(-1),PtNP/Nb_(2)CT_(x)催化剂表现出优异的HER活性。最后在电流密度为10 m A·cm^(-2)下,0.5 mol·L^(-1)H2SO4和1.0 mol·L^(-1)PBS电解液中通过计时电流法进行5 h的稳定性测试,该催化剂均表现出良好的稳定性。该催化剂的成功合成为制备低Pt含量高性能电催化析氢材料提供了新的思路和研究方法。
