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泡沫镍上钌负载多孔二氧化钛的合成及其在光辅助电催化析氢中的应用

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由于传统商用电催化析氢催化剂具有成本高、储量低等缺点,开发一种经济、高效、稳定的新型电催化析氢催化剂尤为重要。通过在泡沫镍基底上,使用诱导挥发自组装和浸渍-提拉法制备了负载钌的多孔TiO2 催化剂,并应用于光辅助电催化析氢。其中钌和介孔TiO2 之间的金属-载体效应可以有效提高电催化析氢反应(HER)的性能。在光的辅助下,生长在泡沫镍上的负载钌的多孔TiO2 电催化剂在碱性电解液中表现出良好的电催化活性,当过电位为100 mV时,样品具有12。4 mA·cm-2 的高电流密度,相同过电位无光环境下的样品的电流密度为10。2 mA·cm-2,在光照的辅助下,相同过电位的电流密度提升了约21。5%。
Ru-supported Porous TiO2 Film on Nickel Foam for Photo-assisted Electrocatalytic Hydrogen Evolution
Traditional commercial electrocatalytic hydrogen evolution catalysts have disadvan-tages such as high cost and low reserves.Therefore,it is still necessary to develop an eco-nomical,efficient and stable new electrocatalytic hydrogen evolution catalyst.Herein,the paper developed a photo-assisted electrocatalytic hydrogen evolution based on Ru-doped por-ous TiO2film catalyst grown on nickel foam prepared through evaporation-induced self-as-sembly and impregnation strategy.Ru and mesopores TiO2 structure could efficiently im-prove the performance of electrocatalytic hydrogen evolution reaction(HER).Under the as-sistance of light,the electrocatalyst of Ru-supported porous TiO2 on NF exhibits good elec-trocatalytic activities in basic condition with a high current density of 12.4 mA·cm-2at an overpotential of 100 mV、which show 21.5%improvement over that under dark environment(10.2 mA·cm-2 at an overpotential of 100 mV).

titaniaelectrocatalystrutheniumhydrogen evolution reactionphoto-assisted

王浩杰、马鼎璇、李彬

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青岛科技大学 化学与分子工程学院,山东 青岛 266042

青岛科技大学 材料科学与工程学院,山东 青岛 266042

二氧化钛 电催化剂 析氢反应 光辅助

山东省自然科学基金面上项目

ZR2019MB042

2024

青岛科技大学学报(自然科学版)
青岛科技大学

青岛科技大学学报(自然科学版)

CSTPCD
影响因子:0.297
ISSN:1672-6987
年,卷(期):2024.45(4)