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研究概述
甲醇作為氫載體為H2的儲存和運輸提供了一個實用的解決方案,但傳統技術面臨效率低下、CO2排放以及需要專業基礎設施等挑戰。
基于此,2024年11月16日,中國科學院福建物質結構研究所陳俊翔副研究員/Xi Liu、麻省理工學院Hao Zhang在國際期刊Advanced Energy Materials發表題為《High-Entropy Phosphide Catalyst-Based Hybrid Electrolyzer: A Cost-Effective and Mild-Condition Approach for H2 Liberation from Methanol》的研究論文。
在此,研究人員通過在泡沫鎳(FeCoNiCuMnP/NF)上原位生長高熵磷化物納米顆粒,提出了一種制備低成本電極的方法。
這種經濟高效的設計專門針對堿性甲醇氧化反應(MOR),在僅1.32V的施加電壓下就能達到10 mA cm?2的電流密度,同時也表現出對甲酸鹽產物的優異選擇性。
蒙特卡羅(ML-MC)模擬確定銅為主導的表面元素,并強調磷配位是增強催化活性的關鍵因素。
該領域采用了開創性的混合酸/堿流動電解槽系統,整合了FeCoNiCuMnP/NF負極和商業RuIr/Ti正極,實現間接從甲醇中析氫。
該系統僅需0.58V的電解電壓即可實現10 mA cm?2的電流密度,并在運行300小時以上中保持穩定析氫。
這一成就不僅為間接析出甲醇中儲存的H2提供了一個高效的替代方案,而且為可持續和經濟可行的H2生產建立了新的基準。
圖文解讀
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圖1:FeCoNiCuMnP/NF材料的合成和結構表征
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圖2:所有電催化劑的MOR電催化性能
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圖3:FeCoNiCuMnP/NF||RhIr/Ti的電化學性能
文獻信息
High-Entropy Phosphide Catalyst-Based Hybrid Electrolyzer: A Cost-Effective and Mild-Condition Approach for H2 Liberation from Methanol,?Advanced Energy Materials,?2024.?

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