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天津大学AEM:“导电”氮化硼用作OER催化剂载体

信息来源:本站 | 发布日期: 2020-05-26 08:42:22 | 浏览量:1388716

摘要:

析氧反应(OER)是金属空气电池、燃料电池以及水裂解的关键反应。目前,贵金属的合金、氧化物、复合物是最常用的高活性催化剂,但有限的资源和昂贵的价格限制了其大规模应用。其中一种有效降低成本的方式是实现其在载体上的均匀负载,减少团聚从而增加暴露的活性面积。高…

析氧反应(OER)是金属空气电池、燃料电池以及水裂解的关键反应。目前,贵金属的合金、氧化物、复合物是最常用的高活性催化剂,但有限的资源和昂贵的价格限制了其大规模应用。其中一种有效降低成本的方式是实现其在载体上的均匀负载,减少团聚从而增加暴露的活性面积。高电导、低密度、高比表面积的碳基材料是目前研究的热点,比如炭黑(CB)、碳纳米管、石墨烯。但是碳基材料在高电位下容易发生电化学腐蚀,导致贵金属催化剂的迁移、团聚,甚至从载体上脱落。因此,一种具有碳基材料的优点且能有效抵抗电化学腐蚀的载体有待发展。氮化硼(BN)具有很多碳基材料的优点,并且有更高的化学/热稳定性,但是BN的层间绝缘性使其导电性低,从而阻碍了其在电催化的应用。最近的理论和实验结果显示通过引入层间B-B偶极相互作用可以形成层间的导电通道并且显著的提升导电性。鉴于脉冲激光烧蚀(PLA)是一种有效的破坏或者生成新化学键的有效方式,所以其可能有助于实现层间B-B偶极相互作用,使其成为一种优异的催化剂载体。此外,报道的N掺杂碳基材料导致C-N和或C=N的生成,有助于锚定金属离子而提升其分散性。相反的C掺杂的BN有望形成C-N和或C=N,也可以有效的提升BN和催化剂的相互作用。

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