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大連理工大學(xué)精細(xì)化工國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫立成團(tuán)隊(duì)基于前期開展的高效、穩(wěn)定銅納米柱電化學(xué)產(chǎn)氫催化劑研究，利用化學(xué)鍍方法研制了NixBy合金薄膜電極。研究發(fā)現(xiàn)，改變NixBy合金中硼原子的含量，可調(diào)變NixBy合金顆粒的直徑，從而改變電極的電化學(xué)活性面積。相關(guān)成果日前發(fā)表于《納米能源》雜志。
據(jù)了解，研發(fā)高效、穩(wěn)定、低過電勢(shì)的非貴金屬催化劑是實(shí)現(xiàn)低成本電解水制氫的關(guān)鍵問題之一。同時(shí)，高效的電化學(xué)催化劑還可與半導(dǎo)體材料結(jié)合構(gòu)建光敏電極，用于光解水產(chǎn)氫。
最新研究表明，隨著硼原子含量的增加，NixBy合金顆粒表面逐漸由非晶態(tài)向部分晶態(tài)化轉(zhuǎn)變。NixBy薄膜電極在酸性、中性和堿性水溶液中都具有高的催化產(chǎn)氫活性，且催化活性隨NixBy合金中硼原子含量的增加而提高。硼鎳原子比為0.54的NixBy薄膜電極，在酸性水溶液中的電催化產(chǎn)氫活性略低于鉑片，而在中性及堿性水溶液中NixBy的電催化產(chǎn)氫活性明顯高于鉑片。NixBy薄膜電極在中性和堿性水溶液中穩(wěn)定性好，產(chǎn)氫法拉第效率接近于100%。