研究目的
通过将NiCo2O4与非晶态NixCoy层状双氢氧化物复合,开发一种用于整体水分解的高效双功能电催化剂,以提高活性和电荷转移速率。
研究成果
NiCo2O4@NixCoy LDH/NF复合催化剂凭借核壳结构、增大的比表面积、增强的电荷转移能力以及界面处的强电子相互作用,展现出优异的全解水双功能活性,具有低过电位和高稳定性。该方法为高效制氢提供了一种极具前景的非贵金属替代方案。
研究不足
该研究仅限于碱性条件(1.0 M KOH),可能无法推广至其他电解质体系。催化剂的规?;票赣氤て诠ひ涤τ蒙形闯浞盅橹ぃ徊接呕铣刹问蚩商嵘阅?。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过在泡沫镍上复合NiCo2O4与NixCoy LDH构建核壳纳米线阵列,采用水热合成、电沉积及电化学表征等方法。
2:样品选择与数据来源:
以泡沫镍为基底,在电沉积体系中制备不同Ni/Co摩尔比(1:
3:
4:
5:
6:
1)的样品。
7:实验设备与材料清单:
设备包括聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜、CHI 750D电化学工作站、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS);材料包含六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)、六水合硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)、氟化铵(NH4F)、尿素、去离子水、泡沫镍、铂片对电极、Ag/AgCl参比电极。
8:实验流程与操作步骤:
依次进行泡沫镍清洗、120°C水热反应6小时生长NiCo2O4纳米线、氩气氛围450°C煅烧2小时,随后在-1.0 V(vs. Ag/AgCl)下电沉积NixCoy LDH,最后在1.0 M KOH电解液中进行带IR补偿的电化学测试。
9:0 V(vs. Ag/AgCl)下电沉积NixCoy LDH,最后在0 M KOH电解液中进行带IR补偿的电化学测试。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:通过线性扫描伏安法、塔菲尔斜率、电化学阻抗谱及循环伏安法(计算电化学活性表面积)进行数据分析。
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Potentiostat
CHI 750D
Chenghua Co.
Used for electrochemical measurements including polarization curves, Tafel slopes, and impedance spectroscopy.
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Scanning Electron Microscope
Used to present the morphologies of the samples.
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Transmission Electron Microscope
Used to present the lattice fringes and detailed structures of the samples.
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X-ray Diffractometer
Used to characterize the composition and crystal structure of the samples.
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X-ray Photoelectron Spectrometer
Used to probe the electronic states and composition of the samples.
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Autoclave
Teflon-lined stainless steel
Used for hydrothermal synthesis of NiCo2O4 nanowires.
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Ni Foam
Used as the substrate for growing the nanowire arrays.
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