CoN/NiMoN异质结的构建及其碱性析氢性能研究

摘要

目前,世界各国都在积极发展新型清洁能源。电解水制氢是一种新的清洁能源技术,具有广阔的应用前景。为了降低能源消耗,提高电解水技术的实用性,人们一直在探索高性能的电催化剂。结合水热法与电沉积法,利用氨气热处理法,设计出一种新颖的CoN/NiMoN异质结电催化剂,成功实现了非晶态纳米绒毛状CoN在NiMoN纳米棒上的负载。研究发现,NiMoN的电子结构在与CoN结合后发生了转变,Ni原子的电子向Mo、N转移从而使NiMoN表面活性位点的电子结构得到有效调控。此外,构筑CoN/NiMoN异质结的构筑增大了催化剂电化学活性面积及其催化位点的本征活性,从而进一步提升了催化性能。与原始的NiMoN、NiMoO_(4)相比,负载CoN后的NiMoN表现出较强的析氢反应(HER)性能,在-0.5Vvs.RHE电势下的电流密度分别为原来的1.58倍和4.66倍,并且只需要48mV、226mV的过电位就可以达到10mA·cm^(-2)、100mA·cm^(-2)的电流密度,其催化性能足以媲美相应的贵金属催化剂。