摘要

氧化物在电催化析氢反应中具有广阔的应用前景。以Na F和KNO3的混合盐为反应介质,以Co Cl3和Fe Cl3为原料,通过熔盐法于350℃煅烧2 h便可制得Fe2O3-Co3O4异质结构,并将其用于绿色制氢。借助X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱分析样品的微观形貌、物相结构和电子结构信息,验证了Fe2O3和Co3O4之间存在有效耦合。Fe2O3可使催化剂表面粗糙,大幅增加活性比表面积。此外,Fe2O3和Co3O4之间存在电子相互作用,Fe2O3向Co3O4提供电子,降低Co原子的价态,大大提升了Fe2O3-Co3O4的催化活性。通过电化学工作站探究该催化剂碱性析氢性能得出,在电流密度为10 m A/cm2时其过电位为302 m V、塔菲尔斜率为60.9 m V/dec,均低于Co3O4。同时,Fe2O3-Co3O4在碱性电解液中具有良好的稳定性。

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