Ni/TiO2-VO纳米线自支撑薄膜的界面工程与电催化产氢性能

作者：赵环宇; 米洪田; 常月琪^*; 周冬雪; 张立国; 杨穆^*

来源：高等学校化学学报, 2023, 44(08): 90-98.

• 二氧化钛
• 电催化
• 电化学析氢反应
• 界面工程

将采用水热法合成的钛酸钠纳米线自支撑薄膜通过离子交换及高温H2/Ar(H2的体积分数5%)混合气还原,构筑了负载Ni纳米颗粒的富氧空位的TiO2纳米线自支撑薄膜材料(Ni/TiO2-VO NFFs).在H2/Ar混合气高温还原过程中,TiO2纳米线产生的大量氧空位和低配位的Ti3+可以调节TiO2的电导率.Ni与TiO2在界面的强相互作用优化了电子结构,促进了电化学析氢反应(HER)活性的提升.密度泛函理论(DFT)计算结果显示,Ni/TiO2-VO NFFs具有更优的氢吸附吉布斯自由能(ΔGH*).在1 mol/L KOH溶液中,Ni/TiO2-VO NFFs在10mA/cm2电流密度下的过电位为67 mV,且具有优异的稳定性,在电催化HER领域中显示出巨大的应用潜力.

• 单位
  北京科技大学