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化学家开发用于电化学制氢的贵金属气凝胶

电催化是材料科学领域研究最多的主题之一,因为它广泛参与了许多重要的与能源相关的过程,例如燃料电池的氧还原反应(ORR),绿色的氢释放反应(HER)。制氢,金属空气电池的氧气释放反应(OER)。由于金属和气凝胶的结合特性,贵金属气凝胶(NMA)成为一类新型的出色的电催化剂。然而,受可用组合物的限制,在NMA上探索的电催化反应受到严格限制,并且尚未研究某些重要的电化学过程。

Alexander von Humboldt研究员Ran Du与来自中国江南大学的Wei Jin教授合作,最近创建了各种贵金属气凝胶,揭示了它们在多种pH通用电化学催化中的空前潜力,包括ORR,HER和电化学水分解。这些发现主要涉及NMA在燃料电池,绿色氢生产等领域的应用领域。该研究成果发表在著名的《先进能源材料》杂志上。

通过采用强盐析剂(即氟化铵[NH 4 F])作为引发胶凝的引发剂,将所获得的贵金属气凝胶(NMA)的组成扩展至各种双金属和三金属体系。随后,Ran Du和他的团队操纵了化学成分,从而将NMA的应用范围扩展到pH通用的ORR电催化,HER电催化和电化学水分解。值得注意的是,Au-Rh气凝胶和Au-Pt气凝胶分别在HER和ORR电催化方面表现出非凡的pH通用性能,在宽pH值环境下,这两个性能都大大优于商用Pt / C(碳上铂)。

化学家Ran Du认为:“进一步的研究方向可能会放在形态控制的NMA合成上,以及在NMA的结构特征与其电催化性能之间建立相关性。”

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