泡沫镍上钌负载多孔二氧化钛的合成及其在 光辅助电催化析氢中的应用

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文章编号： 1672-6987（2024）04-0085-06； DOI： 10.16351/j.1672-6987.2024.04.012

王浩杰a， 马鼎璇a， 李彬b*（青岛科技大学 a.化学与分子工程学院;b.材料科学与工程学院，山东 青岛 266042）

摘要： 由于传统商用电催化析氢催化剂具有成本高、储量低等缺点，开发一种经济、高效、稳定的新型电催化析氢催化剂尤为重要。通过在泡沫镍基底上，使用诱导挥发自组装和浸渍-提拉法制备了负载钌的多孔TiO2催化剂，并应用于光辅助电催化析氢。其中钌和介孔TiO2之间的金属-载体效应可以有效提高电催化析氢反应（HER）的性能。在光的辅助下，生长在泡沫镍上的负载钌的多孔TiO2电催化剂在碱性电解液中表现出良好的电催化活性，当过电位为100 mV时，样品具有124 mA·cm-2的高电流密度，相同过电位无光环境下的样品的电流密度为102 mA·cm-2，在光照的辅助下，相同过电位的电流密度提升了约215 %。

关键词： 二氧化钛； 电催化剂； 钌； 析氢反应； 光辅助

中图分类号： O 646.51文献标志码： A

引用格式： 王浩杰，马鼎璇，李彬. 泡沫镍上钌负载多孔二氧化钛的合成及其在光辅助电催化析氢中的应用［J］. 青岛科技大学学报(自然科学版), 2024, 45（4）： 85-90.

WANG Haojie，MA Dingxuan，LI Bin. Ru-supported porous TiO2 film on nickel foam for photo-assisted electrocatalytic hydrogen evolution［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition), 2024， 45（4）： 85-90.

Ru-supported Porous TiO2 Film on Nickel Foam for

Photo-assisted Electrocatalytic Hydrogen Evolution

WANG Haojiea， MA Dingxuana， LI Binb

(a.College of Chemistry and Molecular Engineering；b. College of Materials Science and Engineering,

Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China）

Abstract: Traditional commercial electrocatalytic hydrogen evolution catalysts have disadvantages such as high cost and low reserves. Therefore, it is still necessary to develop an economical, efficient and stable new electrocatalytic hydrogen evolution catalyst. Herein, the paper developed a photo-assisted electrocatalytic hydrogen evolution based on Ru-doped porous TiO2film catalyst grown on nickel foam prepared through evaporation-induced self-assembly and impregnation strategy. Ru and mesopores TiO2 structure could efficiently improve the performance of electrocatalytic hydrogen evolution reaction (HER). Under the assistance of light, the electrocatalyst of Ru-supported porous TiO2 on NF exhibits good electrocatalytic activities in basic condition with a high current density of 124 mA·cm-2at an overpotential of 100 mV、which show 215% improvement over that under dark environment (102 mA·cm-2 at an overpotential of 100 mV).

Key words: titania; electrocatalyst; ruthenium; hydrogen evolution reaction; photo-assisted

收稿日期： 2023-10-01

基金项目： 山东省自然科学基金面上项目（ZR2019MB042）.

作者简介： 王浩杰（1996—），男，硕士研究生.*通信联系人.