双金属配合氮掺杂石墨烯气凝胶与其电催化析氢构效关系的综合实验研究

摘要

电催化析氢及相关催化剂设计是新能源材料与器件"新工科"专业课程体系中的重要内容.该综合实验采用水热、退火和酸浸等方法制备了Fe-Co-N共掺杂石墨烯气凝胶.表征发现,双金属配合氮的引入有利于形成具有高缺陷的多孔结构,提高了质荷传输和氢吸附能力,相较Pt等贵金属催化剂,表现出增强的电催化析氢活性、较低的起始电位、较小的Tafel斜率、低成本和良好的稳定性.在新工科工程教育中,该综合实验支撑了材料结构-性能之间构效关系培养目标和团队协作、经济性等非技术要素培养目标的达成,收效良好.