Page 171 - 《精细化工》2022年第1期

第 1 期 TAUQEER Ahmad，等: 螺线形碳纳米纤维基整体式催化剂活性载体
CNFs/NF 的元素组成和潜在的 OER 活性位点，如图
5 所示。
a—全谱；b—C 1s 谱图；c—O 1s 谱图；d—Ni 2p 谱图
图 5 CNFs/NF 的 XPS 谱图
Fig. 5 XPS spectra of CNFs/NF
图 5 中，在 XPS 的大范围全谱快扫中可以看到，
C 的峰高远高于 O 的峰高和 Ni 的峰高。根据 C 1s、
O 1s 和 Ni 2p 区域的慢扫精细谱图的峰面积，以及
·161·
相应的灵敏度因子，可以计算出 C 元素、O 元素、
Ni 元素三者的原子个数比为 94.52∶3.02∶0.36（由
于 Ni 含量较低，Ni 2p 峰噪音较大），CNFs 中 Ni
元素的存在证实了在 OER 过程中本材料的反应活
性相为 Ni(OH) 2 或 NiOOH。
2.5 电化学性能测试
在 25 ℃、1 mol/L KOH 为电解质溶液的三电极
体系中，在不同扫描速率（20~200 mV/s）下，在
0.99~1.09 V vs. RHE 的非法拉第范围内用循环伏安
法测定了催化剂载体的比电容（图 6a、b）。通过绘制
1.04 V vs. RHE 下的电流密度变化量（ΔJ）与扫描速
率的关系图（图 6c）来估算双层电容（C dl ），其中
斜率是双层电容的两倍。此外，催化剂的电催化活
性也与其电化学活性面积（ECSA）有关，且 ECSA
2
与 C dl 呈线性相关。CNFs/NF 计算 C dl 为 13.69 mF/cm ，
2
相比单纯的泡沫镍（6.50 mF/cm ）大幅提升，表明
其具有高 ECSA。以 CNFs/NF 作为催化剂载体，增
大了电极与电解质溶液的接触面积，对提升催化反
应性能有重要意义。