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我校教师析氢催化剂研究取得重要进展

作者:化学化工学院 文章来源:化学化工学院 更新时间:2017-06-30

化石能源造成环境污染且日益枯竭,氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。氢能应用中,传统的Pt金属析氢催化剂价格昂贵、储量稀少,近年来,杂原子掺杂的碳纳米材料作为电催化剂显示出很大的潜力。我校化学化工学院曲孔岗博士近期在该项研究上取得重要突破。

曲孔岗老师是化学化工学院2015年新引进的年轻博士,他与澳大利亚阿德莱德大学乔世璋教授、戴胜教授合作,利用聚多巴胺作为平台,合成了氮硼、氮磷和氮硫双掺杂的三种碳纳米片层材料,比较研究了第二掺杂剂(硼、磷和硫)对氮掺杂碳材料在析氢反应中的促进作用。研究发现硫具有最强的促进作用,磷其次,而硼会降低氮掺杂碳材料的催化活性。深入的理论计算结合实验数据证实,第二掺杂剂的促进作用受碳材料内在的电子结构和外在的表面积影响,即:电子结构决定了活性位点的催化活性,只有在有利的电子结构的基础上,大的比表面积才可进一步提高催化剂的表观活性。相关研究成果发表在美国化学会杂志ACS Nano (2017, DOI: 10.1021/acsnano.7b03290)上。

(审稿王怀生 编辑陈升磊 编审王秀清)