Au电极上用于析氢反应的AuNi合金:走向更清洁的明天
2023-08-17
千叶大学研究人员表明，由于 Ni 脱合金化形成的表面缺陷，AuNi/Au 电催化剂的析氢反应活性增加。
AuNi/Au催化剂的析氢反应活性通过Ni脱合金得到增强，并且取决于Au基底的表面结构，（110）表面导致最高活性，其次是（111）和（100）。
—Masashi Nakamura 来自千叶大学(Chiba University)。
近年来，氢气作为清洁和绿色未来的燃料势头强劲。这种碳中性燃料源通过在氧气存在的情况下燃烧释放出大量的能量，副产品是水蒸气。最流行的制氢方法之一是用电将水分解成氢和氧。
电化学电池用于分解水，并在析氢反应 (HER) 中在带负电的电极上释放氢气。催化剂用于降低 HER 过电势（理论电池电压与析氢所需电压之间的差值），从而提高该过程的效率。最近，金 (Au) 和镍 (Ni) 的合金表现出良好的 HER 活性。虽然 AuNi 的电化学性质已得到充分研究，但对其表面结构和原子组成知之甚少，而这决定了催化剂的电催化活性。
现在，千叶大学的一个研究小组，由工程研究生院的副教授Masashi Nakamura领导，包括科学与工程研究生院的博士生Syunnosuke Tanaka和工程研究生院的Nagahiro Hoshi教授，已经弥合了对AuNi电催化剂理解的差距。在他们最近于2023年6月28日发表在《ChemElectroChem》上的突破性文章中，研究小组研究了在单晶Au电极上不同合金温度下制备的AuNi表面合金的表面结构、原子排列和HER活性。
