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钴铁双金属氧化物多孔纳米棒的制备及其电解水析氧性能
Porous Cobalt-Iron Binary Metal Oxides Nanorods as Efficient Oxygen Evolving Catalysts for Water Splitting
作者单位E-mail
高旭升 太原理工大学精细化工研究所, 太原 030024  
刘光 太原理工大学精细化工研究所, 太原 030024  
史沁芳 太原理工大学精细化工研究所, 太原 030024  
王开放 太原理工大学精细化工研究所, 太原 030024  
许丽娟 太原理工大学精细化工研究所, 太原 030024  
贺冬莹 太原理工大学精细化工研究所, 太原 030024  
李晋平 太原理工大学精细化工研究所, 太原 030024 jpli211@hotmail.com 
摘要: 通过简单的钴铁前躯体热分解法制备了系列一维Co1-xFexOy(0≤x≤1)多孔纳米材料,并在1 mol·L-1 KOH溶液中研究了其电解水析氧催化性能。研究发现不同Fe掺杂量对材料的结构与电解水析氧催化性能有较大的影响,其中16%(n/n)Fe掺杂量的Co1-xFexOy具有最优的析氧催化性能。在10 mA·cm-2电流密度下其析氧过电位为345 mV,塔菲尔斜率为54 mV·dec-1,并表现出优异的析氧稳定性能。廉价、高效的Co1-xFexOy多孔纳米棒材料有望成为优良的析氧催化剂用于电解水制氢。
关键词: 电解水  析氧反应  钴铁氧化物  纳米棒
基金项目: 国家自然科学基金(No.51402205)和山西省基础研究计划(No.2015021058)资助项目。
Abstract: A series of porous Co1-xFexOy(0 ≤ x ≤ 1) nanorods were fabricated by a simple thermal decomposed of CoFe-NTA precursors and were served as oxygen evolving catalysts for water electrolysis in 1 mol·L-1 KOH solution. It was found that different Fe doping amounts have dramatically effects on the structure and electrocatalytic water oxidation activities and the 16%(n/n) Fe-doping sample exhibited the most excellent oxygen evolving activity. A lowered overpotential of 345 mV was achieved at a current density of 10 mA·cm-2 with a Tafel slope of 54 mV·dec-1 for the 16% Fe-doping sample, which suggest that it can be applied as low cost and efficient oxygen catalyst for water splitting.
Keywords: water splitting  oxygen evolving reaction  cobalt-iron metal oxides  nanorods
投稿时间:2016-11-14 修订日期:2017-01-06
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