2023年第4期科研与开发随着环境的恶化和化石能源的枯竭,人们不断发展氢能、太阳能、风能等各种绿色能源。氢能因其具有能量密度高、无毒、无污染等优点,被认为是未来能量储存和供应的理想载体[1]。电解水制氢具有产品纯度高、操作简便、制氢效率高等优点,是未来能源产业的发展方向。然而,氢析出反应(hydrogenevolutionreaction,HER)中较高的过电势成为限制电解水整体性能的因素[2]。目前,商用的氢析出催化剂为贵金属(Pt/C),但其过高的价格和资源的稀缺使得电解水制氢成本增加。因此,研发高效非贵金属HER电催化剂是电解水制氢实现大规模产业化应用的关键。过渡金属硒化物相比于其他的非贵金属催化剂,具有原料来源丰富、成本低廉、催化活性高等优点。其中,CoSe化合物因其具有特殊的结构和性能而被广泛地应用在电化学储能及催化领域,是水电解催化研究领域的一个重大突破。研究发现,具有立方黄铁矿型或是具有正交白铁矿型的过渡金属硒化物中,CoSe2在析氢反应中表现最为优异[3]。这可能是由于在CoSe2中填充了部分的eg带,此外,在CoSe化合物中的Co-Se键和Se原子上的电子有利于吸附的氢原子(Hads)吸附带负电荷的Se离子,使吸附氢原子转化为氢分子[4]。目前,制备CoSe化合物的方法主要有水热法、电沉积法、微波法等[5]。采用电沉积法制备CoSe化合物具有成本低和效率高、镀层厚度可控、材料利用率高、化学结构可控以及孔隙率可控等优点[6]。本文在铜箔上电沉积制备了CoSe化合物,研究了主盐浓度、沉积电势对电沉积CoSe化合物的影响,并考察了不同工艺条件下CoSe化合物的电解水析氢性能,电沉积硒化合物及其电解水析氢性能的研究*姬姗姗1,王锐2,张惠铃3,张丽珍2,于淼1(1.济宁职业技术学院生物与化学工程系,山东济宁272037;2.哈尔滨第六十中学校,黑龙江哈尔滨150010;3.哈尔滨工业大学化工与化学学院,黑龙江哈尔滨150001)摘要:本文以CoCl·6H2O、SeO2为主盐,在铜箔上电沉积CoSe化合物。研究主盐浓度、沉积电势对CoSe化合物电解水析氢性能的影响。扫描电子显微镜测试表明,电沉积的CoSe化合物具有超薄的纳米片形貌;X射线衍射测试表明,CoSe化合物具有立方体硒钴矿结构。CoSe化合物表现出较优的氢析出活性,在电流密度为10mA·cm-2时,对应的析氢过电势为244mV。关键词:电沉积;电解水;钴硒化合物;析氢反应中图分类号:TK91文献标识码:AElectrodepositionofCoSecompoundsanditselectrocatalyticperformancetowardwatersplitt...