鉬摻雜的鐵鈷三元羥基氧化物的合成及電催化性能研究.pdf

1、當(dāng)前，由于化石燃料的燃燒是獲得能量的主要途徑，造成了環(huán)境污染以及能源日益枯竭的問題，因此開發(fā)清潔能源是當(dāng)下最迫切的問題。氫氣是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的清潔能源，使用電解水制氫也是當(dāng)前最常用的制取氫能源的途徑。目前，電解水的半反應(yīng)氧析出反應(yīng)(OER)是技術(shù)發(fā)展的瓶頸，研究出高電催化性能的催化劑來降低氧析出反應(yīng)所需要的過電位是當(dāng)下的研究重點(diǎn)。地殼中含量充足的3d過渡金屬的羥基氧化物表現(xiàn)出高的電催化活性并且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。我們著手向二元的FeCo羥基氧化物

2、中引入具有高氧化態(tài)的金屬鉬，以提高FeCo羥基氧化物的電催化活性，并嘗試向其中添加高催化活性的物質(zhì)對其的電催化活性進(jìn)一步進(jìn)行提高。
　　在本文中，我們使用溶膠-凝膠法分別合成鉬和鎢摻雜的膠體的FeCo羥基氧化物，對二者的OER催化活性進(jìn)行測定，結(jié)果顯示二者在電催化性能上十分相近，并且OER催化活性很高。并同樣使用溶膠-凝膠法合成不含金屬M(fèi)o的FeCo羥基氧化物，且合成具有高催化活性的二元FeCo氫氧化物FeCo LDH，測定二者的

3、電化學(xué)性能，通過電化學(xué)測試得出鉬的摻雜在很大程度上提高了FeCo羥基氧化物的活性，并且FeCoMo羥基氧化物在達(dá)到電流密度為10mA/cm2時(shí)所需的過電位比FeCo LDH低了約78mV，且比目前公認(rèn)的頂級(jí)堿性O(shè)ER催化劑之一的FeCo LDH的性能還高，有實(shí)際的投產(chǎn)意義。
　　對合成的膠體FeCoMo羥基氧化物樣品進(jìn)行高溫退火處理，通過XRD的表征證明其存在Fe、Co、Mo三相的分離。其電催化性能與具有無定形結(jié)構(gòu)的FeCoMo羥