镍铁水滑石/还原氧化石墨烯的制备及电催化水氧化性能

杜世超, 任志宇, 吴　君, 付宏刚

(1. 吉林大学理论化学研究所, 长春 130023;2. 黑龙江大学功能无机材料教育部重点实验室, 化学化工与材料学院, 哈尔滨 150080)



镍铁水滑石/还原氧化石墨烯的制备及电催化水氧化性能

杜世超1, 任志宇2, 吴君2, 付宏刚2

(1. 吉林大学理论化学研究所, 长春 130023;2. 黑龙江大学功能无机材料教育部重点实验室, 化学化工与材料学院, 哈尔滨 150080)

首先制备了不同镍/铁比的镍铁水滑石, 并通过液相剥离法得到水滑石纳米薄片溶胶, 随后将其与还原氧化石墨烯复合, 并对其进行了电催化水氧化的性能测试. 结果表明, 镍铁水滑石的剥离可以大幅度提高其电催化性能, 起峰电位为1.47 V, 电流密度为10 mA/cm2时, 电位仅为1.53 V; 与还原氧化石墨烯复合后, 其催化活性得到了进一步提高, 在10 mA/cm2时电位降为 1.515 V.

镍铁水滑石; 电催化水制氧; 分解水; 还原氧化石墨

电催化分解水作为一种清洁的可持续能源转化及存储技术已引起人们广泛关注[1]. 作为电催化分解水的半反应, 电催化水氧化过程涉及4个电子的转移, 是全解水的速控步骤[2～4]. 目前贵金属铱、钌及其氧化物是最有效的电催化水氧化催化剂[5]. 然而, 由于其稀缺性及价格昂贵等特点, 在实际应用中受到了严重限制. 开发一种高效、稳定、无毒、价格低廉的电催化水氧化催化剂是提高电催化分解水能源转换效率的关键[6]. 铁镍基催化剂是近年来的研究热点[7,8], 特别是镍基材料表现出优异的电催化水制氧的性能[9]. 同时人们在……