《表4 不同材料在酸性和碱性条件中电流密度为10mA/cm2时的过电位表》

《表4 不同材料在酸性和碱性条件中电流密度为10mA/cm2时的过电位表》   提示:宽带有限、当前游客访问压缩模式
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《钴和氮修饰的多孔碳作为高效的析氢电催化剂的研究》


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图4中,(a) 图是在0.5M H2SO4溶液中,三种催化剂与Pt/C对比所测得的LSV曲线图,转速为1600rpm,扫速为5m V/s。可以看出在经过不同温度处理后,Co/N/GA-900的HER催化效果很好,起始析氢电位约为0V,与Pt/C接近,电流密度随着电位的负移也迅速增加,在表4中,电流密度是10mA/cm2时的过电位是45mV,电流密度是100mA/cm2时的过电位是130mV,在900。C时,材料的过电位是最小的,说明这三种催化剂中,Co/N/GA-900的催化效果是最好的。图(b)是不同材料的Tafel图,它可以进一步研究各个材料的析氢动力学过程。通常来说,塔菲尔斜率是催化剂的内在特征,它由材料催化析氢反应的控制步骤决定,如果材料的Tafel斜率越小,则说明该材料的催化活性越好。从图中可以看出Co/N/GA-900的Tafel斜率只有44mV dec-1,接近于Pt/C的36mV dec-1,和其他温度处理后的材料相比,Co/N/GA-900催化剂的Tafel斜率是最小的,这也进一步说明900。C是催化剂的最优热解温度,在900°C时,催化剂具有优异的HER催化活性。从相关文献得知[16-20],高的N和钴含量,高的比表面积和丰富的多级孔结构都有利于提高催化剂的催化活性,而本文所制备出的Co/N/GA-900催化剂以上这些优点它都具备。图(c)和(d)是Co/N/GA-900的稳定性测试,从(c)图可以看到在经过10000秒持续的电位扫描后,电流密度大小基本不变,从(d)图看到在经过持续5000圈CV前后的LSV基本不变,都说明了Co/N/GA-900具有非常好的稳定性,这种优良的稳定性主要是因为材料是包裹金属钴的结构,而被包裹的金属不容易被腐蚀。