加错试剂却稳定工作超 1.9 万小时，西湖大学创造电解水制氢催化剂新纪录
8 月 21 日消息，西湖大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)成功合成可用于電解水制氫的非貴金屬催化劑 ——CAPist-L1。
2022 年 5 月份開始將這一新型催化材料浸在堿性水中，在安培級(jí)電流密度下穩(wěn)定工作超過 19000 小時(shí)后，表面仍源源不斷地產(chǎn)生氣泡，尚無衰退的跡象，其催化效率和穩(wěn)定性遠(yuǎn)優(yōu)于已公開報(bào)道過的催化劑。
CAPist-L1 因制備工藝簡單、成本低廉、可重復(fù)度高、易放大化制備且具備超高 OER 活性和穩(wěn)定性，展現(xiàn)出優(yōu)良的工業(yè)化應(yīng)用前景。
據(jù)介紹，此次研究純屬偶然。團(tuán)隊(duì)成員在利用浸泡法制備鎳鐵基 OER 催化劑時(shí)，把乙醇（酒精）當(dāng)作去離子水使用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在泡沫鎳上長出來的催化劑 OER 性能非常不錯(cuò)。
研究團(tuán)隊(duì)隨即從理論層面進(jìn)行探索，進(jìn)而不斷完善優(yōu)化制備方案，成功開發(fā)了一種基于非均勻形核液相體系的催化劑制備工藝。
在機(jī)制研究方面，研究團(tuán)隊(duì)通過對 CAPist-L1 成分、結(jié)構(gòu)和形貌等逐項(xiàng)分析，發(fā)現(xiàn)在催化層和金屬基底之間存在一層致密過渡層。正是致密過渡層的存在，將催化層牢牢地錨定在金屬基底上，提升了催化劑的活性和穩(wěn)定性。
CAPist-L1 的制備過程簡單、成本低廉，將泡沫鎳浸入準(zhǔn)備好的非均勻形核液相體系中，在 25 °C 條件下浸泡 24 h，取出后用去離子水沖洗干凈烘干后即得到。
附論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41929-024-01209-1
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總結(jié)
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