自支撑的纳米多孔Al掺杂NiCu-S电极的制备及其电解水析氢性能研究

郑双杰，马自在，原荷峰，李晋平，王孝广

(太原理工大学 a.新型碳材料研究院，山西 晋中 030600，b.气体能源清洁高效利用山西省重点实验室，太原 030024)

氢能由于具有高能量密度、制取方式多样、对环境友好等特点被认为是最有潜力的传统化石燃料替代品[1]。电解水技术由于析氢效率高、产物纯净，被认为是最理想的制氢方法[2]。电催化剂对降低反应过程中的能量势垒起着至关重要的作用。目前基于Pt等的贵金属催化剂仍然是析氢(HER)过程中最优异的电催化剂[3]，然而，高成本和稀缺性阻碍了其在制氢过程中的大规模应用。因此，寻找一种廉价、高催化活性且具有优异稳定性的非贵金属基HER催化剂具有重要的实际意义。

近年来，过渡金属硫属化物由于在酸性介质中的高效率制氢而备受关注，常见的过渡金属硫属化物制备方法有：固相法，将过渡金属粉末直接与硫粉按一定的比例混合置于石英管瓷舟中，在惰性保护气体氛围下通过管式炉高温加热即可得到过渡金属硫属化物的晶体[4]；化学气相沉积法(CVD)，需要把含有过渡金属元素的固态或液态反应剂蒸气化，然后将该蒸气与反应所需的硫属元素气体引入反应室，通过高温加热，在衬底表面发生化学反应生成过渡金属硫化物，通常用来制备超薄的二维过渡金属硫属化物材料[5]；液相法，主要包括水热法和溶剂热法，反应过程中以水或有机溶液为溶剂，施加高温高压在反应釜中形成一定的温度梯度和压力梯度，然后进行化学反应[6-7]。……