編號(hào)：CYYJ03757
篇名：酸性環(huán)境下析氧反應(yīng)Ir、Ru貴金屬電催化劑的研究進(jìn)展
作者：錢音男 石釧 張衛(wèi) 羅兆艷
關(guān)鍵詞： 酸性析氧反應(yīng) 銥基催化劑 釕基催化劑
機(jī)構(gòu)： 深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院
摘要： 水電解法是利用可再生能源生產(chǎn)氫氣的最有效、最環(huán)保的方法之一。質(zhì)子交換膜(PEM)水電解槽對(duì)可再生能源的儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化具有重要意義,與堿性電解水相比,具有設(shè)計(jì)緊湊、電壓效率高和氣體純度高等優(yōu)點(diǎn)。然而,陽極電催化劑的低效率、不穩(wěn)定性和高成本阻礙了PEM水電解。許多析氧反應(yīng)(OER)電催化劑在惡劣的酸性環(huán)境下,在OER電位作用下容易發(fā)生溶解或表面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,最終導(dǎo)致催化性能急劇下降,因此酸性O(shè)ER是阻礙PEM水電解槽實(shí)際應(yīng)用的主要因素之一。高效、經(jīng)濟(jì)和耐用的電催化劑可降低OER的高動(dòng)力學(xué)勢(shì)壘,加速其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。迄今為止,Ir和Ru基納米材料仍然代表著最先進(jìn)的催化劑,已經(jīng)設(shè)計(jì)和合成了多種先進(jìn)的貴金屬電催化劑,以增強(qiáng)酸性O(shè)ER性能。本文綜述了近5年性能優(yōu)異的酸性O(shè)ER新型電催化劑的研究進(jìn)展。首先,討論了對(duì)酸性O(shè)ER的基本認(rèn)識(shí),包括其反應(yīng)機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,對(duì)貴金屬Ir、Ru單原子、合金和氧化物等方面綜述了貴金屬酸性O(shè)ER電催化劑的設(shè)計(jì)和合成進(jìn)展。最后,從反應(yīng)機(jī)理研究和更高效的電催化劑設(shè)計(jì)等方面對(duì)酸性O(shè)ER的未來發(fā)展提出了展望。
