基于普鲁士蓝类似物制备的Ir/Co@NCNT催化剂及其酸性全水解性能

作者：张文婷; 彭文迪; 李万平; 鲁艳丽; 胡玮^*

来源：湖北大学学报(自然科学版), 2023, 45(06): 799-808.

• 酸性水电解
• Ir基电催化剂
• 普鲁士蓝类似物
• 氮掺杂碳纳米管

析氧反应(OER)由于动力学缓慢，在苛刻的酸性环境中严重依赖贵金属Ir或Ru催化剂，因而阻碍了电解水制氢技术的工业化应用，寻求一种低成本、高活性、高稳定性的酸性水电解催化剂迫在眉睫.普鲁士蓝及其类似物(PBAs)不仅可作为N掺杂C的前驱体，由于其具有可调的过渡金属组成及大比表面积等优点，还可以实现对贵金属Ir基催化剂的高度分散，从而达到降低电极成本的目的.本文中通过热解PBAs、双氰胺和IrCl3的混合物制备了系列Ir/Co@NCNT复合催化剂，其中Ir/Co@NCNT(Ir%=18%(wt))由螺旋状相互缠绕的NCNTs包裹IrCo合金纳米颗粒组成，NCNTs作为保护层，可以防止内部金属与电解液直接接触，其三维网络结构促进了反应物的传质及气体的释放，同时Ir与Co之间的协同作用以及NC基体与金属(IrCo)的相互作用进一步提升了催化剂的活性.在0.5 mol/L H2SO4中，Ir/Co@NCNT在10 mA·cm-2时HER和OER的过电位分别为5 mV和330 mV,全水解的电压仅为1.566 V,并具有较好的稳定性.

• 出版日期2023
• 单位化学化工学院; 湖北大学