ZIF-8/C60复合物衍生电催化剂的制备及其水氧化性能

摘要

电解水析氧反应(OER)是获得氢能源的重要环节,目前商业化的贵金属催化剂高昂的成本极大地限制了电解水产氢的市场化推广,因此开发新型非金属基的OER电催化剂具有重要的研究价值.该工作首次采用共沉淀法将沸石咪唑酯(ZIF-8)与富勒烯C 60进行复合,成功制备了ZIF-8/C 60复合物,产物经高温煅烧获得了多孔碳材料ZIF-8/C 60-C,采用XRD、SEM、TEM、Raman等手段对产物进行了结构和形貌表征,电化学测试结果表明该催化剂具有良好的OER活性,相比于直接碳化的ZIF-8(ZIF-8-C)和ZIF-8/C 60,ZIF-8/C 60-C表现出最小的过电位和Tafel斜率,这得益于其较小的电荷转移电阻和较大的电化学活性面积(ECSA),说明富勒烯的引入不仅提高了复合材料的导电性,而且增加了催化活性位点.稳定性测试表明该催化剂可以连续稳定使用6 h.该工作为制备新型碳基纳米电催化剂提供了新的思路.