NiFe-P/石墨烯双功能催化剂的有效构建及全解水性能研究

为构建低成本、高效的析氢(HER)和析氧(OER)双功能电催化剂,基于基团配位原理,以氧化石墨烯为载体,硝酸镍、铁氰化钾、柠檬酸三钠为原料,通过水热-磷化热解法制备磷化镍铁/石墨烯复合电催化剂(NiFe-P/RGO).采用SEM、TEM、XRD、XPS和BET多种物理手段对NiFe-P/RGO电催化剂的化学结构和物理形貌进行了表征,并对NiFe-P/RGO电催化剂的碱性全解水性能进行了测试.研究结果表明,高活性NiFe-P与高导电性石墨烯有效复合,极大地增加了传质传荷能力,从本质上提高了催化剂的电催化性能.在HER和OER反应中,NiFe-P/RGO在10 mA/cm2电流密度下的产氢和产氧过电位分别为125 mV和218 mV.将NiFe-P/RGO分别作为阴极和阳极组装成全解水装置,在10 mA/cm2下,其施加电压为1.52 V,并且具有优异的稳定性.