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具有丰富吸附氧的纳米多孔镍用于高效碱性析氢电催化
文献摘要：
迟缓的水解离动力学严重限制了碱性电催化析氢反应的速率.寻找高活性电催化剂,并阐明水的解离机制具有挑战性和必要性.本文通过对Ni45Zr35Ti20金属玻璃前驱体进行表面脱合金处理,制备了一体式纳米多孔镍(nanoporous nickel,np-Ni)电极.在 1 mol L-1 KOH溶液中,该np-Ni电极在10 mA cm-2电流密度下显示出20 mV的析氢过电位和快速的水解离动力学.优异的性能不仅源于三维互连的导电网络提供的大表面积,还源于其独特的表面性质带来的本征催化活性的增强.进一步研究表明,镍表面天然形成的氧组分类型对水分子的解离有重要影响.特别是,当晶格氧原子几乎消失时,镍表面以吸附氧原子终止,并表现出最快的水离解动力学.密度泛函理论计算表明,吸附氧原子作为镍金属的表面终止时,附近的极性H2O分子的取向和构型会受到吸附氧的强烈影响.最终,界面水分子的H-OH键可以以类似于氢键的方式被有效激活.这项工作不仅提供了一种高性能/低成本的电催化剂,而且深入研究了水解离的化学过程,有利于电催化剂的合理设计.
文献关键词：
中图分类号：
作者姓名：
胡庆丰;陈泽霖;王嘉骏;郑学荣;韩晓鹏;邓意达;胡文彬
作者机构：
文献出处：
引用格式：
[1]胡庆丰;陈泽霖;王嘉骏;郑学荣;韩晓鹏;邓意达;胡文彬-.具有丰富吸附氧的纳米多孔镍用于高效碱性析氢电催化)[J].中国科学：材料科学（英文）,2022(07):1825-1832
A类：
Ni45Zr35Ti20
B类：
吸附氧,纳米多孔,迟缓,水解离,电催化析氢反应,高活性,电催化剂,明水,解离机制,金属玻璃,前驱体,脱合金,一体式,nanoporous,nickel,np,KOH,mA,电流密度,mV,过电位,互连,导电网络,表面性质,催化活性,分类型,水分子,晶格氧,氧原子,离解,密度泛函理论计算,H2O,氢键,有效激活,化学过程,合理设计
AB值：
0.350157
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