化学通报

作者：翟好英,晏兴荣,邹自力,刘义武

关键词：热解法,B-Co3O4/C,电催化,析氧反应,

基金：国家自然科学基金项目(21801176)和内江师范学院重点科研项目(2021ZD05)资助

电催化析氧反应(OER)是能源转化和储存中重要的半反应。由于其多步质子耦合电子转移使得OER效率较低。因此,开发高效、低成本OER电催化剂是实现高效水分解和储能的关键。以雪莲果为碳源,采用热解法制备碳材料(C)。以硝酸钴、四硼酸钠和碳材料为原料,通过热解法合成硼掺杂四氧化三钴/碳(B-Co3O4/C)复合纳米材料。运用XRD、FTIR、SEM、XPS等手段对其结构、形貌和组成进行表征。利用线性扫描(LSV)和塔菲尔(Tafel)曲线等电化学测试方法研究了B-Co3O4/C复合纳米材料的电催化OER性能。结果表明,该材料具有较好的电催化OER活性。在1.0 mol.L-1的KOH电解液和10 mA.cm-2的电流密度下,B-Co3O4/C复合纳米材料的过电位为293 mV,塔菲尔斜率为49.97 mV.dec-1。在10 mA.cm-2电流密度下连续测试10 h,B-Co3O4/C的电位变化不大,通过法拉第效率测试该催化剂的产氧效率为94 %,说明硼原子的掺入改变了B-Co3O4/C的电子结构,促进电子的转移和物质的交换,从而降低了材料的反应动力学和增强了其OER性能。

来源：2023年第2期

《化学通报》期刊编辑部

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