清华化工系完成“水火相容”预氧化制备钙钛矿
来源:美国军舰网 发表于2019-07-11 14:35:29 编辑:井柏然
摘要: 11月1日电 清华大学化学工程系反响工程试验室张强研讨组完结 水火相容 预氧化制备钙钛矿催化剂。论文《水相预氧化法制备用于水氧化进程的钙钛矿电催

  11月1日电 清华大学化学工程系反响工程试验室张强研讨组完结 水火相容 预氧化制备钙钛矿催化剂。论文《水相预氧化法制备用于水氧化进程的钙钛矿电催化剂》(An aqueous preoxidation method for monolithic perovskite electrocatalysts with enhanced water oxidation performance)于2019年10月发表于《科学发展》(Science Advances)。

   水火相容 预氧化制备钙钛矿催化剂示意图。

  水氧化反响(即氧分出反响)是动力转化进程的中心反响之一,也是金属空气电池、水分化进程高效进行的要害。钙钛矿结构催化剂具有超高的氧分出催化活性,但其导电性差,活性位露出程度低。钙钛矿与导电骨架原位复合是在纳米标准上有用调控并提高其导电性的有用手法。但是,钙钛矿结构的构成需求阅历氧化性气氛下的高温煅烧,在这个进程中复原性的导电骨架往往被严重破坏。因而,氧化性活性组分与复原性导电骨架的原位复合存在化学本质上的固有对立

  近期,清华大学化学工程系反响工程试验室的研讨团队提出水溶液预氧化办法来处理氧化性-复原性 冰炭不洽 的化学对立。选用镧钴铁钙钛矿/泡沫镍系统,在相对温文的水溶液条件下,经过二电子氧复原反响-钴的电芬顿进程-电堆积反响三步反响耦合及慵懒气氛煅烧,完结了钙钛矿前驱物与导电骨架的原位复合,获得了三维纳米钙钛矿电催化剂。该催化剂表现出超高的氧分出反响活性,在在10 mA cm-2的电流密度下过电位仅为350 mV,且具有恒电位下10000秒电流密度不衰减的稳定性。

  

  该作业提出了水溶液预氧化新办法,成功制备氧化性钙钛矿/复原性导电骨架复合电催化剂,表现出超高的水氧化活性。这样的组成办法学突破了氧化性-复原性复合在化学本质上的对立,供给了理性规划催化系统的新思路与办法。所得的三维钙钛矿电催化剂也有望进一步推进电解水、金属空气电池等动力存储与转化进程的推行和实用化。

  该试验作业由清华大学化学工程系博士生李博权、唐城、王浩帆,博士后祝晓琳、教师张强完结。论文一起榜首作者为李博权和唐城。该项作业得到国家重点研制方案、国家自然科学基金、清华大学自主科研项目的支撑。

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