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?西工大/港城大Nano Energy：CeO2作為電子緩沖器抑制Ir析出，實現IrOx/CeO2穩定酸性析氧

電催化水氧化在可再生能源生產和儲存技術中起著關鍵作用。然而，由于催化劑的高度氧化和電解質的腐蝕性，大多數OER電催化劑在酸性條件下都不能保持穩定。與此同時，與堿性電解槽相比，質子交換膜電解槽在整體水分解方面顯示出許多優點，并且在實際應用中顯示出更大的潛力。因此，在酸性介質中開發高效、穩定的水氧化電催化劑是一個具有吸引了的課題。

近日，西北工業大學瞿永泉、馬媛媛和香港城市大學Johnny C. Ho等采用一種簡便的靜電紡絲合成方法，制備了高活性、高穩定性的非晶態IrO_x/CeO₂納米線電催化劑。

電化學性能測試顯示，最優的IrO_x/CeO₂-0.6催化劑在0.5 M H₂SO₄中電流密度為10 mA cm^-2時的過電位為220 mV，Tafel斜率為63 mV dec^-1(交換電流密度j₀=16.8 μA cm^-2)。

此外，研究人員發現CeO₂作為電子緩沖器，在OER反應過程中通過表面弛豫來調節和控制Ir的氧化狀態，這種電子緩沖阻止了*O中間體中的Ir物種處于高氧化和高能的Ir⁶⁺態，降低了OER反應的能壘。

研究人員利用ICP-MS對在i-t測試期間的電解質進行監測。IrO_x/CeO₂-0.6催化劑在連續運行1.5、10、50和100小時分別表現出很低的Ir溶出率，分別為Ir的0.78%、1.23%、1.56%、1.83%和2.64%，這優于商業c-IrO_x以及大多數先前報道的基于Ir的電催化劑。并且Ir的溶出主要發生在前期，后期趨于減少。

通過測量雙電層的電容，可以得出結論: Ce的溶解導致催化劑電化學活性面積的增加，這可歸因于更多暴露的Ir活性中心。因此，CeO₂作為電子緩沖器抑制了Ir的溶解，提高了催化劑的電化學活性面積，使IrO_x/CeO₂-0.6催化劑具有較高的穩定性。

Highly Active and Stable Amorphous IrO_x/CeO₂ Nanowires for Acidic Oxygen Evolution. Nano Energy, 2022. DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107960

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