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一种高效电解水析氢催化剂MoO-CeF/NF及其制备方法

发布时间: 2022-12-30

来源: 试点城市(园区)

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 新技术
行业领域:
新材料技术
成果介绍
随着社会发展以及工业化进程的持续推进,全球能源需求急剧增长。目前,环境污染问题以及能源的短缺是目前迫切发展清洁能源形式的重要因素,而发展清洁高效和可持续的新能源体系是解决当今世界日益加剧的能源危机和环境污染的根本出路。氢气作为一种可再生的清洁能源,其在地球上的储量丰富,地球覆盖率70%的水便是氢储存的仓库之一。作为地球上最轻的元素,氢以各种化合物或有机物的形式存在。氢气具有较大的能量密度(约为10mj/m3),燃烧具有良好的能量转化效率,是碳氢化合物燃料释放能量的2.75倍。而且氢气燃烧的产物为无污染、可以循环利用的水,可以减小能源燃烧产生大量废气带来的环境污染,消除环境部门对环境产生危害的担忧。氢能的制备和利用对于缓解能源和环境问题至关重要,已经引起了研究人员的广泛关注。电解水和氢氧燃料电池因在氢气的制备和利用中具有独特的优势和应用前景而备受关注,而推广应用电解水制氢来消纳结构性过剩的水电、风电及光伏发电等可再生能源,更是优化能源消费结构的重要途径。
成果亮点
近几年来,大量的研究工作致力于开发低成本的非贵金属电催化剂,包括过渡金属碳化物,硫化物,硒化物,和氧化物取代贵金属催化剂。在各种过渡金属氧化物中,mo基材料具有良好的催化活性因此受到越来越多的关注。但是,基于mo的电催化剂在低电导率,催化稳定性和活性比表面积方面存在问题。因此,需要一种有效的策略来改变催化剂表面上的电子环境,从而使催化剂在析氢过程中暴露出额外的活性位点,从而提高电催化水分解的速率。 由于界面上不同结构之间的强烈相互作用,电荷转移速率的提高可以加速电催化剂的性能。界面工程被认为是设计高效电催化剂的有效方法,因为电催化反应通常发生在界面处。研究表明,通过界面工程进行的异质结可以促进电子转移,影响电催化反应中活性物质的吸附/脱附能,从而调节催化能力。而且,两种组分的相互协同作用对于进一步提高催化活性和异质结构的稳定性也可能是有益的。异质纳米结构显示出在不同的活性中心和电子重构界面上协同促进的动力学,优于它们的单组分的电催化剂。
团队介绍
MapStar 创新团队最初目地是为GIS专业本科生参加全国大学生软件开发竞赛培养人才,后来逐步与指导教师的研究方向相结合,在培养人才的基础上,围绕具体研究目标,充分利用团队的力量,开展GIS技术和应用创新探索。随着团队规模的扩大和影响力的增强,吸引了越来越多外专业学生加入了该团队,建成了一个面向本科生的开放包容的多学科集成创新平台。团队成员们一起学习,共同成长。
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