钨掺杂NiFe-MOFs衍生的氮碳材料电催化析氧性能研究

作     者：阳金娟 刘艳红 张灿文 熊道陵 欧阳少波 康亚楠 肖旭贤 

作者机构：江西理工大学化学化工学院 中南大学化学化工学院 

出 版 物：《有色金属科学与工程》 (Nonferrous Metals Science and Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：江西省自然科学基金资助项目(2020BAB203020，2020BAB214021) 江西省吉安市重大科技专项项目（市财教指55号） 江西省教育厅科学技术研究资助项目(GJJ200809) 

主　　题：钨掺杂 金属有机框架 氮碳材料 电催化 析氧反应 

摘      要：电解水制氢两步反应中的析氧反应有复杂的电子转移步骤，设计高效的析氧催化剂对于电解水制氢至关重要。基于多金属氧酸盐(POM)和金属有机骨架(MOFs)的多样催化活性，本文提出将Keggin型多金属氧酸盐(K6Na[Ni3(H2O)3PW10O39H2O])作钨源与MOFs结合，掺入氮后煅烧，在泡沫镍上生长掺钨的氮碳材料。经SEM、XRD和XPS表征显示，该材料是掺杂钨的珠链状镍铁双金属氮碳材料，拉曼光谱表示其具有较多缺陷结构促进催化作用。通过线性扫描伏安法(LSV)和Tafel曲线等电化学测试研究电催化析氧反应(OER)性能，结果表明，该材料在1.0 mol/L KOH碱性电解液中，电流密度为50 mA/cm2时其过电位为226 mV，塔菲尔斜率仅为78.64 mV/dec，工作10 h后性能几乎不变，表现出良好的催化活性和稳定性。