手性金纳米颗粒:碱性电解水析氧催化剂的合成与应用
2025-02-14 17:35
No.1340013577498796032
技术概要
PDF全文
本技术涉及一种新型碱性电解水析氧反应催化剂,即手性金纳米颗粒。通过合成L型和D型金纳米枝杈型颗粒,本技术提供了一种高效的催化剂。这些手性金纳米颗粒不仅具有独特的结构,还能在碱性条件下显著提高电解水析氧反应的效率。
背景技术
由于氢气作为理想的零碳燃料的巨大潜力,电化学催化水分解目前是一个高度研究的领域。水分解的速率决定步骤是析氧反应(析氧反应),在整个过程中涉及四个电子的转移和复杂中间体(包括过氧化物和超氧化物)的形成,而不是析氢反应的双电子转移过程。因此,合成高效的析氧反应催化剂对于提高选择性、抑制副产物形成、同时减少电化学反应过程中的过电位能量损失具有重要意义。 氢能的重要性在于其作为清洁和可持续燃料来源的潜力,为缓解气候变化和减少对化石燃料的依赖提供了途径。电化学催化水分解是制氢的关键过程,在这方面具有重要前景。具体来说,水分解的速率决定步骤,即析氧反应(析氧反应),涉及四个电子转移和复杂中间体的形成,如过氧化物和超氧化物。因此,合成高效的析氧反应催化剂对于提高选择性、抑制副产物形成、同时减少电化学反应过程中的过电位能量损失具有重要意义。 CN104625086A公开了一种金纳三角片、金纳米圆盘以及金纳米六角片的制备方法。该金纳米三角片的制备方法包括:先用柠檬酸钠水溶液、四氯金酸水溶液和硼氢化钠水溶液制备纳米金种子溶液;再用该制备得到的种子溶液以及十六烷基三甲基溴化铵水溶液、四氯金酸水溶液、碘化钾或碘化钠水溶液、氢氧化钠水溶液和抗坏血酸水溶液制备金纳米三角片溶液;弃去上清液后即得金纳米三角片。但是这种方法合成难度较大,合成步骤较多,对条件细节的把控需十分精确。此外,合成的金纳米三角板难以与反应物完全分离干净,因此金纳米三角板不便于长期保存(多于三个月),否则有变质的可能性。 因此,亟需一种合成方法简单的手性金纳米颗粒的制备方法,以制备出能够用于析氧反应的具备优异催化性能的手性金纳米颗粒。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
姚琳  田睿  周宝文
技术所属: 上海交通大学
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