废弃酒糟制备钴氮共掺杂生物炭及其析氧和析氢反应催化性能研究

• 作 者: 范宇坤 李德念 袁浩然 陈颖 陈勇 罗博
• 机 构: 广东工业大学材料与能源学院,中国科学院广州能源研究所,中国科学院可再生能源重点实验室,广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,南方海洋科学与工程广东省实验室,重庆市环卫集团有限公司
• 出 处: 节能
• 发表日期: 2020年5期
• 关键词: 酒糟 微介孔碳 氮掺杂 双功能催化剂 协同效应 distiller grainmeso-microporous carbonnitrogen-dopingbif
• 基金项目: 国家重点研发计划(项目编号:2018YFC1901200),国家自然科学基金(项目编号:51806226),广东省科学技术计划(项目编号:2016A010105017,2017B040404009),南方海洋科学与工程广东实验室(广州)引进人才团队重点专项(项目编号:GML2019ZD0101)

开发用于析氧反应(OER)和氢析出反应(HER)的低成本高效催化剂在水分解领域至关重要。以废弃酒糟为碳氮源,通过碳酸钠活化实现氮掺杂和钴纳米粒子负载,同时获得复合催化剂(Co(15)-DS-4)。对比实验分析表明,凭借多孔材料的介微孔结构,表面原子的高暴露特性和活性位点Co-N的协同效应,Co(15)-DS-4表现出优异的HER和OER双功能催化活性。在Co(15)-DS-4催化作用下,碱性电解液中的电极达到10 m A/cm2电流密度需要0.42 V过电压,这远低于商业上贵重的Ru O2催化剂(≈0.5