Ce改性碳纳米管载过渡金属磷化物的制备与电催化性能研究

来源：化学通报杂志2023年第3期北京时间：

作者：翟虹,刘金成,甄华如,李春萍,白杰,徐广然

摘要：氢能是未来替代化石燃料的理想选择，可以通过电解水的半反应之一析氢反应制得，但其缓慢的反应动力学将会耗费大量的电池电压。因此，通过开发催化剂来降低电解槽的电压是解决这一问题的关键途径。本文构建了一种以稀土金属Ce改性的碳纳米管为载体，表面负载Cox-Moy-P纳米粒子（Cox-Moy-P@Ce-CNFs）的双功能电催化剂，分别对催化材料的析氢反应（HER）和析氧反应（OER）电催化活性进行了研究。结果表明，在1 M氢氧化钾电解液中，仅需要160 mV和323 mV的过电位就能达到10 mA cm-2的电流密度。将Cox-Moy-P@Ce-CNFs作为阴极和阳极材料组装为整体水电解槽，在电流密度为10 mA cm-2时，电解槽的电池电压为1.65 V，在电化学耐久性测试中能够稳定保持8小时。

关键词：碳纳米管,稀土金属,析氢反应,析氧反应,电化学水分解,

基金资助：内蒙古自然科学基金项目(2019BS02011)资助