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江苏大学在电催化及光电催化材料的开发及应用领域取得新进展
日期:2015-5-29  浏览:342次
  日益严重的能源危机和环境问题吸引了大量关于可再生清洁能源的研究。太阳能驱动水分解制氢被认为是生产清洁能源的最有前景的途径之一。高效的光电化学制氢需要用电催化剂修饰光电阴极。虽然铂和其它贵金属已成功地复合到析氢反应的光电阴极,但由于其高成本和低储量使得这些反应催化剂的实际应用受到限制。因此开发廉价高效的新型制氢电催化剂及其与光阴极的复合结构引起了广泛关注。江苏大学“中-澳功能分子材料国际联合研究中心”张弛教授研究团队黄智鹏研究员课题组围绕电催化剂开发和复合光阴极的制备和制氢性能开展研究工作并获得系列新进展。

  研究团队合成并研究磷化镍(Ni12P5)纳米颗粒的电催化性能,并将该纳米颗粒负载到硅纳米线表面。硅纳米线/磷化镍复合结构的光电化学制氢效率优于硅纳米线/白金复合结构。该成果以Ni12P5 Nanoparticles as an Efficient Catalyst for Hydrogen Generation via Electrolysis and Photoelectrolysis为题发表于ACS Nano (2014, 8, 8121-8129;影响因子:12.033)。研究团队通过简单低成本的方法合成了磷化钴(Co2P)纳米棒,并发现磷化钴纳米棒具有优异的电催化制氢性能。该成果以Cobalt phosphide nanorods as an efficient electrocatalyst for hydrogen evolution reaction为题发表在Nano Energy (2014, 9, 373-382;影响因子:10.211)。研究团队还开发一种将硫化钼电催化剂负载到硅纳米线阵列表面的方法。硅纳米线/硫化钼复合结构的光电化学制氢效率达到硅纳米线/白金复合结构制氢效率的87%。该成果以Enhanced photoelectrochemical hydrogen production using silicon@MoS3为题发表于Nano Energy (2013, 2,1377-1346;影响因子:10.211)。

  此外,因其在金属催化腐蚀制备硅纳米结构领域的前期工作,黄智鹏研究员应邀作为通讯作者为Nano Today杂志(影响因子:18.432)撰写题为Metal-assisted chemical etching of silicon and nanotechnology applications的综述论文(2014, 9, 271-304)。
课题组硕士生陈志波、陈中忠、王驰芳和吕存财完成上述成果的实验工作。以上研究均获得国家自然科学基金、科技部国际合作重点项目、教育部长江学者创新团队支持计划、江苏省创新创业人才引进计划、江苏省自然科学基金和江苏省六大人才高峰计划等多个项目支持。
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