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Advanced Functional Materials封底刊發劉晨光團隊高效制氫催化劑研究新進展

發布時間:2019-09-17作者:瀏覽次數:10

      近日吉利彩票登录,重質油國家重點實驗劉晨光教授綠色能源化工團隊在高效制氫催化劑研究方面取得新進展,相關論文《協同磷化熱解構筑N、P共摻雜碳殼包覆RhPx及其高效制氫》(Embedding RhPx in N, P co-doped carbon nanoshells through synergetic phosphorization and pyrolysis for efficient hydrogen evolution)在國際材料領域權威期刊Advanced Functional Materials上以內封底形式(inside back cover)發表吉利彩票登录。我?;瘜W工程與技術專業2017級博士生遲京起吉利彩票登录、加州大學河濱分校博士生曾小軍為該論文共同第一作者,我校董斌副教授、加州大學河濱分校殷亞東教授為共同通訊作者,中國石油大學(華東)為第一署名單位。


氫能由于具有高能量密度,零碳排放無污染,可再生等優勢,被認為是未來理想的清潔能源載體和重要綠色化工原料吉利彩票登录。近年來,電解水制氫技術作為一種環境友好且高效的綠色制氫方式備受關注吉利彩票登录,但由于該過程動力學過程緩慢吉利彩票登录,因此需要高效催化劑降低過電位和相應的制氫成本。同時,電解水制氫過程中,受不同pH電解質溶液影響,催化劑的穩定性仍然是需要解決的關鍵問題吉利彩票登录。目前吉利彩票登录吉利彩票登录,Pt基貴金屬雖然是理想的酸性條件制氫催化劑,然而其存在堿性和中性條件下活性吉利彩票登录、穩定性較差等問題吉利彩票登录。因此,構筑全pH范圍高效、穩定的制氫催化劑成為了一個挑戰!

針對上述問題,團隊成員董斌副教授、遲京起博士創新性地設計了有機-無機限域結合協同磷化熱解策略吉利彩票登录,成功制備了包覆于超薄碳殼中的磷化銠(RhPx@NPC)納米結構吉利彩票登录吉利彩票登录。首先,通過制備高分散的Rh/P-polymer 前驅體納米球吉利彩票登录,對催化活性位進行高度分散和保護吉利彩票登录,進而通過獨特的限域磷化熱解還原,一步實現多重優勢:(a) 均勻分散的超細RhPx納米顆粒包覆于超薄碳殼中吉利彩票登录;(b) 原位磷化還原刻蝕碳層生成超薄碳殼吉利彩票登录,極大提高催化劑比表面積,同時產生豐富的介孔;(c) 構筑N,P雜原子摻雜超薄碳殼,為催化劑提供了良好的導電性和保護層。該實驗思路下制備的RhPx@NPC催化劑表現出酸吉利彩票登录、堿、中性寬pH范圍良好的產氫活性和穩定性,該合成策略有望應用于其它雜原子摻雜磷化物高效電催化劑的制備吉利彩票登录。


研究成果獲得了匿名審稿專家的充分肯定,審稿專家一致認為該工作所提出的限域協同磷化熱解策略具有很好的創新性和普適性,在未來合成高活性吉利彩票登录、高穩定性制氫催化劑方面具有較大潛力,而且在電池、電容器吉利彩票登录、各種功能材料領域也有望得到廣泛應用。

Advanced Functional MaterialsWiley數據庫中頂級材料類雜志吉利彩票登录,主要報道國際納米技術與功能材料領域內最新的重要研究成果,在能源、材料、化學、生物等領域內具有較高影響力吉利彩票登录,最新影響因子15.621吉利彩票登录。

劉晨光教授綠色能源化工團隊多年來致力于過渡金屬基催化劑用于能源催化轉化與綠色化工過程的研究吉利彩票登录,在氫能開發(制氫、加氫)、能源資源高效利用等領域取得了一系列研究成果。近5年在Advanced Functional Materials、Applied Catalysis B、Journal of Materials Chemistry A、ACS Applied Materials and Interfaces吉利彩票登录、Journal of CatalysisSCI一區期刊發表相關研究論文30多篇。

      全文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201901790


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