N修饰碳层覆载型Co9S8纳米颗粒用于高效电催化合成过氧化氢的研究

作者：王沁园; 吴强^*

来源：微纳电子与智能制造, 2022, 4(04): 102-111.

DOI：10.19816/j.cnki.10-1594/tn.2022.04.102

• 电催化
• 碳基材料
• 过氧化氢

电催化技术中,二电子氧还原反应(2e--ORR)是一种可用于直接合成过氧化氢(H2O2)的绿色电化学合成方法。由于能耗低、操作简易等优点,已逐步成为可替代传统工业生产蒽醌法的新型制备技术。目前该研究多数集中于单原子级或Pt、Pd基等贵金属材料,对于非贵金属复合材料的相关报道较少。基于此,本文通过一步热氨还原法,成功制备了N掺杂下的覆载在碳层表面的Co9S8纳米颗粒电催化剂(Co9S8@NC),通过高分辨率透射电镜(HRTEM)等表征证明了覆载在碳层表面的Co9S8纳米颗粒结构的成功合成。电化学测试结果表明,在0.1 M的KOH电解液中,在较为宽泛的电压窗口范围内,该催化剂的H2O2选择性(Selectivity)最高达到95%,电子转移数(n)为2.09左右,表明该催化剂有效地促进了对于2e--ORR优异的催化性能。本文为设计低成本、高效能的碳基复合材料用于碱性条件下电催化制备H2O2的研究提供了较为新颖和有价值的理论依据。

• 单位
  环境与化学工程学院; 上海电力大学