氧化钨/石墨烯的晶相调控及电催化析氢性能研究

摘要

电解水制氢作为可以实现零污染的可靠制氢方式而受到广泛的关注,但贵金属催化剂高昂的成本限制了其商业化的进程,因此寻求可替代的非贵金属催化剂是非常必要的.氧化钨作为一种过渡金属氧化物,在酸性溶液中具有优良的稳定性但其催化活性较低.通过改变氧化钨/石墨烯复合催化剂的烧结温度,实现氧化钨从WO 3到W 18 O 49的晶相调控,采用X射线衍射分析(XRD),扫描电子显微镜(SEM),拉曼光谱(Raman),X射线光电子能谱(XPS)等手段对该复合结构进行了结构表征和转变过程分析,并且在三电极体系下,酸性电解液中测得了相应的电化学性能,其中富含氧缺陷的W 18 O 49/rGO复合催化剂展现出优异的电催化析氢性能.在50 mA/cm 2的电流密度下的过电位仅为240 mV,Tafel斜率为83 mV/dec,并且能够维持7200 s的高效率产氢.