氮和金纳米颗粒共掺杂碳纳米纤维杂化结构用于高效电催化析氢
发布时间：2019/1/11 9:49:18
2016年3月，课题组研究成果“Nitrogen and gold nanoparticles co-doped carbon nanofiber hierarchical structures for efficient hydrogen evolution reactions” 发表在电化学领域期刊“Electrochimica Acta”，论文第一作者为研究生王帅帅同学。
本研究通过化学络合和高温石墨化过程成功制备了AuNPs负载的氮掺杂碳纳米纤维杂化材料（AuNPs@NCNRs/CNFs），对其形貌和结构进行了一系列的表征，并研究了其在电催化析氢方面的应用。对AuNPs@NCNRs/CNFs形貌和结构的表征表明，AuNPs在NCNRs/CNFs表面分布的非常均匀，且没有明显的团聚现象，且AuNPs的尺寸很小。将合成的杂化材料在酸性条件下用作电催化析氢反应的催化剂，研究结果表明其具有非常优异的电催化析氢活性。研究表明，所合成的催化材料的优异的电催化析氢活性主要来源于AuNPs和氮掺杂碳纳米纤维之间强烈的协同作用。由于AuNPs的引入，降低了HER过程的吉布斯自由能（∆GH），使得材料在析氢反应的过程中电子能够更为有效的分离和转移，也有利于气体的扩散，进而在催化活性位点与电解质溶液之间存在一个较大的反应界面和空隙，有利于HER的快速进行。
