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类桑拿法制备的周期性结构Mo金属催化电极及其在电解水制氢中的应用

贺瑞霞 刘伯飞 梁俊辉 高海波 王宁 张奇星 张德坤 魏长春 许盛之 王广才 赵颖 张晓丹

类桑拿法制备的周期性结构Mo金属催化电极及其在电解水制氢中的应用

贺瑞霞, 刘伯飞, 梁俊辉, 高海波, 王宁, 张奇星, 张德坤, 魏长春, 许盛之, 王广才, 赵颖, 张晓丹
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  • 采用类桑拿法制备了聚苯乙烯微球模板, 结合双层Mo金属结构, 获得了具有周期性结构的Mo金属催化电极. 通控制氧气对聚苯乙烯球的刻蚀时间, 可有效调制Mo金属催化电极的横、纵向尺寸, 从而获得不同的衬底比表面积. 通过原子力显微镜表面形貌测试、电化学线性扫描、塔菲尔测试以及阻抗谱分析表明: 增大刻蚀时间可有效提高Mo金属催化电极的表面粗糙度和比表面积, 进而降低电荷传输电阻和塔菲尔斜率, 促进催化电极/电解液界面处析氢反应的进行. 采用类桑拿法和双层Mo金属结构制备周期性结构的方法简单, 可大面积化, 同时低温磁控溅射法制备的Mo金属催化电极成本低廉, 温度兼容多种太阳电池器件, 具有形成高效一体化光水解制氢器件的潜力.
      通信作者: 张晓丹, xdzhang@nankai.edu.cn
    • 基金项目: 科技部国际合作项目(批准号: 2014DFE60170)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20120031110039)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-08-27
  • 修回日期:  2015-11-30
  • 刊出日期:  2016-02-05

类桑拿法制备的周期性结构Mo金属催化电极及其在电解水制氢中的应用

  • 1. 南开大学光电子薄膜器件与技术研究所, 光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室, 天津 300071
  • 通信作者: 张晓丹, xdzhang@nankai.edu.cn
    基金项目: 

    科技部国际合作项目(批准号: 2014DFE60170)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 20120031110039)资助的课题.

摘要: 采用类桑拿法制备了聚苯乙烯微球模板, 结合双层Mo金属结构, 获得了具有周期性结构的Mo金属催化电极. 通控制氧气对聚苯乙烯球的刻蚀时间, 可有效调制Mo金属催化电极的横、纵向尺寸, 从而获得不同的衬底比表面积. 通过原子力显微镜表面形貌测试、电化学线性扫描、塔菲尔测试以及阻抗谱分析表明: 增大刻蚀时间可有效提高Mo金属催化电极的表面粗糙度和比表面积, 进而降低电荷传输电阻和塔菲尔斜率, 促进催化电极/电解液界面处析氢反应的进行. 采用类桑拿法和双层Mo金属结构制备周期性结构的方法简单, 可大面积化, 同时低温磁控溅射法制备的Mo金属催化电极成本低廉, 温度兼容多种太阳电池器件, 具有形成高效一体化光水解制氢器件的潜力.

English Abstract

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