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德国波鸿鲁尔大学研发了一种将催化剂固定在电极表面上的新方法

2017-07-03 73浏览 标签: 催化剂

德国波鸿鲁尔大学的化学家研发了一种将催化剂粉末紧密地固定在电极表面上的新方法。目前,通过气体演变反应(gas evolving reactions)在催化剂膜上产生的高物理应力阻碍了粉末基催化剂的应用。因此,这项新技术对于通过水电解产生氢气具有潜在的应用价值。来自电化学研究中心的Wolfgang Schuhmann教授、Corina Andronescu博士、Stefan Barwe博士组成的研究团队在Angewandte Chemie的国际版上对此方法进行了报道。

Wolfgang Schuhmann教授说:“为获得高的比表面积,催化剂合成通常以纳米颗粒为目标。”然而,将纳米粉末紧密且稳定的固定在电极上仍然具有挑战性。在酸性介质中使用的电极有合适的催化剂粘合剂。然而,由于缺乏合适的替代品,这种粘合剂也通常应用在碱性环境中。而在碱性电解质中使用这些粘合剂的主要缺点是它们本质上不稳定并且具有电绝缘性,因此阻碍了许多高活性以及可能应用在工业上的粉末催化剂的应用。

该研究团队使用特定的有机高分子--聚苯并噁嗪,它具有优异的热稳定性,在较高的温度下表现出接近零的收缩率,且在不存在氧气的情况下经过碳化得到高残留炭。因此,他们将此聚合物与粉末催化剂一起置于镍电极的表面上,随后经热处理后转变成包埋催化剂颗粒的稳定且导电的碳基体。

此外,Wolfgang Schuhmann教授说:“我们认为所提出的方法也可能适用于工业规模,尽管这尚未得到验证。然而必要的操作流程已经建立,可以将催化剂和聚合物的混合物喷涂在电极表面上,然后将其转移到烘箱中。”该研究团队已经在实验室规模下对此进行了测试。

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