发布时间:2019-03-21 浏览次数:
直接尿素燃料电池(dmfcs)有望应用在能源可持续发展和解决水污染等方面。dmfcs目前常用的电催化剂为铂、钌,由于其价格昂贵且资源稀缺,限制了dmfcs的商业化。过渡金属氧化物来源丰富、价格低廉,如解决导其电性能和稳定性能不佳的缺点,开发简便合成方法,其作为电催化剂将加快dmfcs产业化进程。
近日,辽宁大学化学院宋溪明团队的茆卉等人,采用以聚吡咯(ppy)的亚氨基与金属离子之间的配位作用促进氧化物纳米结构在聚吡咯/氧化石墨烯(ppy/go)复合物表面原位生长的合成策略,以氯化镍为前驱体,通过简单的溶液法在60℃温和条件下将两种氢氧化镍纳米结构(纳米片和纳米粒子)固载到聚吡咯/氧化石墨烯纳米片表面,得到ni(oh)2/ppy/go分级纳米结构,其修饰的玻碳修饰电极电子转移速率常数为2.21 s-1,电活性表面积为116 cm2/mg,并对尿素显示出良好的电催化性能:尿素扩散系数为9.2 × 10−10 cm2/s,电氧化尿素的塔菲尔斜率为30.9 mv/dec。该项研究所开发的ni(oh)2/ppy/go复合物具有很好的应用前景,有望作为阳极催化剂应用于dmfcs。该成果以“hierarchical ni(oh)2/polypyrrole/graphene oxide nanosheets as excellent electrocatalysts for the oxidation of urea”为题2018年10月发表在国际化学期刊美国化学会acs sustainable chemistry & engineering上,第一作者为化学院硕士研究生曹振乾,通讯作者为茆卉副教授和宋溪明教授。
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聚吡咯/氧化石墨烯(ppy/go)是该团队开发的一种新型二维纳米材料,近年他们在其复合物微纳结构和性能调控等方面做了大量研究工作,在国际期刊上发表了系列研究成果。