TiO2纳米管的合成

学术   2024-10-28 10:39   北京  

Adv. Energy Mater. 2024, 2403067
近日,Inner Mongolia University(China)的 Lei Wang等在AEM上报道了一种TiO2纳米管的合成方法,该TiO2纳米管是一种优良的电催化剂。催化剂对酸性析氧反应(OER)和析氢反应(HER)具有良好的活性和稳定性。作者对TiO2纳米管进行RuCo修饰合成了RuCoTiO2纳米管,RuCoTiO2 纳米管催化剂只需要156 mV OER过电位和17 mV HER过电位,就能达到10 mA/cm2的电流密度,在酸性条件下的稳定性超过500 h。更重要的是,由RuCoTiO2 纳米管组装的质子交换膜电解质具有良好的双功能活性,具有良好的活性和强大的稳定性(1000 h)。这项工作为高效的能源转换装置开辟了一条新的途径。

TiO2纳米管的合成:
分别用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗钛网(TF,尺寸为 2×3 厘米)15 分钟,然后用去离子水冲洗并在空气中干燥。在以铂箔为阴极、钛网为阳极的双电极系统中,在含 0.3 wt% NH4F 和 5 wt% H2O 的乙二醇中以 60 V 的电压阳极氧化 80 分钟,在钛网基底上合成了 TiO2 纳米管(TiO2 NTs)。将得到的样品在 450 °C 的空气中退火 2.5 小时以获得 TiO2 NTs,然后在 363 K 的盐酸(18 wt%)溶液中蚀刻 15 分钟。


表征:



电催化性能与分析:





H. Chen,  Z. Gao,  S. Ren,  R.-T. Gao,  L. Wu,  L. Wang, Electronic Modulation of RuCo Catalysts on TiO2 Nanotubes Promoting Durable Acidic Overall Water Splitting. Adv. Energy Mater. 2024, 2403067. https://doi.org/10.1002/aenm.202403067

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