Page 194 - 《精细化工》2021年第4期
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·828· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
由图 6c 可知,与 NF(35.6 Ω)和 IrO 2 (68.2 Ω) 图 7c 为 NF、NFP 的 CV 曲线中电流密度差(Δj =
相比,NFP(12.8 Ω)具有更小的电荷转移电阻(R ct ), j a –j c )与不同扫描速率之间的关系图,其中 j a 是指
说明 NFP 电催化剂具有更快的电荷传输速率 [30-31] 。 阳极电流密度,j c 是指阴极电流密度。由图 7c 可知,
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此外,利用恒电位法对 NFP 电催化剂进行了稳定性 NFP 的 C dl 为 11.1 mF/cm ,大于 NF(4.18 mF/cm ),
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测试,由图 6d 可知,该催化剂在持续工作 21 h 后, 经过计算其对应的 S ec 分别为 19.60 和 7.38 cm ,这
仍保持良好的催化性能,表明 NFP 电催化剂具有良 表明经过溶剂热处理之后得到的 NFP 具有更大的电
好的稳定性。综上所述,NFP 不仅具有优异的电催 化学活性面积,有助于增强电催化活性。
化活性,同时具有良好的催化稳定性。 作为对比,在浓度为 1 mol/L KOH 水溶液中,
S ec 也是评估 OER 反应活性的关键参数,S ec 可 对 CC、CCP、IrO 2 也进行了电催化性能分析,如图
由 C dl 反映。在浓度为 1 mol/L KOH 水溶液中,以 8 所示。由图 8a~c 可知,CC 经过溶剂热处理之后,
20、40、60、80、100、120 mV/s 扫描速率测得 NF CCP 的 OER 电催化性能并没有得到很好的提升。这
和 NFP 的 CV 曲线,见图 7a 和 b。结果表明,随着 主要是由于溶剂热处理后 CCP 的比表面积并没有明
扫描速率的增大,NF 与 NFP 的氧化还原电流密度 显的改变,没有足够的催化活性位点。
均增大。
a—LSV 曲线;b—Tafel 斜率;c—EIS 曲线
图 8 CC、CCP、IrO 2 的 OER 性能测试
图 7 NF(a)和 NFP(b)的 CV 曲线;NF 和 NFP 在 0.10 V Fig. 8 OER performance tests of CC, CCP and IrO 2
时对应的电流密度差与扫描速率之间的关系(c) 由此可见,NFP 高的催化活性主要归因于其多
Fig. 7 CV curves of NF (a) and NFP (b), and the
corresponding current density difference at 孔结构提供了更多的催化活性位点,加速了气体和
0.10 V plots against the scan rate (c) 电子的传输过程,同时电荷转移电阻降低,电化学