钌基催化剂的制备及其析氢性能的研究

摘要

电化学水分解制氢是一种极具发展前景的无污染制氢方法。设计一种价格低廉,并且具有高效催化性能的催化剂对缓解环境压力,以及对电催化析氢的大规模应用具有重要意义。以松果壳(PC)为生物质碳前驱体,尿素为氮源,RuCl_(3)为钌源,通过水热和高温碳化的方法将Ru锚定在氮掺杂的生物质衍生碳基底上(Ru-N-CPC)。Ru-N-CPC具有良好的电化学性能(61 mV的过电位就可达到10 mA cm^(-2),1 mol/L KOH)和稳定性。采用一系列测试表明催化剂具有良好的电化学性能可归因于氮的掺杂导致了大量的缺陷产生,从而使Ru能够顺利地、均匀地被载于碳材料上,同时由于Ru和N的协同作用,促使催化析氢反应的活性提高。