高森,杨茂夏,李绍敏,梅军,谢松,刘昊.碳球担载二硫化钴纳米复合电催化剂的制备及其析氢性能研究[J].分子催化,2018,32(3):261-267
碳球担载二硫化钴纳米复合电催化剂的制备及其析氢性能研究
Preparation and Electrocatalysis Hydrogen Evolution Research of Cobalt Nanoparticles Supported on Carbon Spheres
投稿时间:2018-03-11  修订日期:2018-04-10
DOI:
中文关键词:  析氢反应  CoS2  碳球  纳米复合材料  电催化剂
英文关键词:hydrogen evolution reaction  CoS2  carbon spheres  nanocomposite  electrocatalyst
基金项目:中国博士后科学基金(2015M582572);中国工程物理研究院科学基金会资助
作者单位E-mail
高森 中国工程物理研究院 成都科学技术发展中心 绿色能源与绿色制造研发中心, 四川 成都 610207  
杨茂夏 中国工程物理研究院 成都科学技术发展中心 绿色能源与绿色制造研发中心, 四川 成都 610207  
李绍敏 中国工程物理研究院 成都科学技术发展中心 绿色能源与绿色制造研发中心, 四川 成都 610207  
梅军 中国工程物理研究院 成都科学技术发展中心 绿色能源与绿色制造研发中心, 四川 成都 610207  
谢松 中国工程物理研究院 成都科学技术发展中心 绿色能源与绿色制造研发中心, 四川 成都 610207 xiesongam@163.com 
刘昊 中国工程物理研究院 成都科学技术发展中心 绿色能源与绿色制造研发中心, 四川 成都 610207 mliuhao@gmail.com 
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中文摘要:
      采用一步水热法,通过引入载体碳球(CSs)和表面活性剂CTAB,将二硫化钴(CoS2)纳米颗粒均匀负载在CSs表面.相比于单独的CoS2,改性后CSs担载的CoS2(CoS2/A-CSs)展现出了更好的电催化活性.在电解液为0.5 mol/L H2SO4溶液中,电流密度为10 mA·cm-2条件下,其析氢反应过电位仅为154 mV.经过12 h的稳定性测试,CoS2/A-CSs析氢反应过电位为180 mV,这表明其仍具有良好的电化学催化析氢反应活性.这种复合电催化剂的优良性能主要归因于CSs的高导电性和其对CoS2纳米颗粒的均匀分散;此外,CTAB的引入,促使CSs与CoS2之间结合的更加紧密,进而加快了活性位点间的电子传导.
英文摘要:
      With one-step hydrothermal method, CoS2 nanoparticles were fabricated on the surface of carbon spheres (CSs) by introducing the carrier carbon spheres and surfactant CTAB. Compared with CoS2, CoS2/A-CSs present a good electrocatalytic activity. The overpotential to afford a current density of 10 mA·cm-2 in 0.5 mol/L H2SO4 is 154 mV. Moreover, the overpotential of CoS2/A-CSs remained 180 mV after 12 h stability test, which indicates that it still has a good electrocatalytic activity to hydrogen evolution reaction (HER). The excellent properties of the composite electrocatalyst are attributed to the high conductivity of CSs and the highly uniform dispersive CoS2 nanoparticles. Due to the introduction of CTAB, the binding between CSs and CoS2 become more tightly, which accelerate electron conduction between active sites.
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