最新刊期
      2025 年 第 50 卷 第 12 期

        C1化学与催化转化

      • 董志伟, 加亚玲, 李文英
        2025, 50(12): 1-10. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250089
        电催化CO<sub>2</sub>还原制甲酸p区金属基催化剂原位重构的研究进展
        摘要：通过电催化CO2还原反应（ECO2RR）制备高附加值化学品和燃料，是实现“双碳”目标的有效途径，其中甲酸（HCOOH）是极具经济价值的产物之一。然而，CO2分子的热力学稳定性及ECO2RR中的多质子耦合电子转移过程使反应活性与产物选择性受限。p区金属（如Bi、In和Sn等）基催化剂凭借适宜的中间体OCHO*吸附强度，在ECO2RR制HCOOH中表现出较大的潜力。在电化学工作条件下，催化剂表面会因电场诱导、界面反应及化学环境改变而发生重构，这种结构演变使得揭示催化剂的结构与催化性能关系较为困难。鉴于此，聚焦于p区金属基催化剂在ECO2RR过程中的原位重构行为，系统分析了催化剂重构影响因素、重构类型以及表征技术，深入探讨了催化剂在动态工况下的构效关系，总结了在ECO2RR制HCOOH过程中p区金属基催化剂差异化的重构路径与活性位点演化规律，提出了构建“理论计算-机器学习-原位实验”体系的建议，可为设计高稳定性、高产物选择性的重构催化剂提供参考。  
        关键词：电催化CO2还原;甲酸;p区金属基催化剂;催化剂原位重构;重构类型;原位表征技术   
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        更新时间：2025-12-25
      • 袁亨源, 王昊, 刘小梁, 陈伟, 刘志成, 朱卡克
        2025, 50(12): 11-20. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250087
        Cs、In掺杂Ni/MgAl(O)催化剂的甲烷二氧化碳干重整反应抗积炭性能研究
        摘要：甲烷二氧化碳干重整（DRM）是一种有应用前景的“碳中和”工业催化过程，但该过程存在催化剂易积炭失活的问题。目前针对DRM催化剂的研究主要集中在对活性金属的单因素调控，而对载体和活性金属协同调控的研究相对较少。以Ni/MgAl2O4催化剂为基础，采用共沉淀法制备了一系列Ni质量分数均为2%的Ni基催化剂及Cs、In掺杂Ni基催化剂。结合XRD、H2-TPR和CO2-TPD等多种表征方法，研究了n(MgO):n(Al2O3)及Cs、In掺杂对催化剂结构和DRM反应催化性能的影响，并分析了催化剂的抗积炭机理。结果表明，在温度为1073 K、压力为0.1 MPa、V(CO2):V(CH4)为1:1和空速为72000 mL/(g·h)的条件下反应120 h，n(Cs):n(In):n(Ni) = 1:1:5、n(MgO):n(Al2O3) = 3:1的催化剂（Cs0.2In0.2-Ni/MAN-3）表现出最优的催化性能及抗积炭性能，其CH4转化率和CO2转化率分别为76.3%和79.5%，TG失重（质量分数）为2.0%。  
        关键词：干重整反应;Ni基催化剂;抗积炭性能;Mg-Al尖晶石;Cs、In掺杂   
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        更新时间：2025-12-25
      • 杜鹏龙, 孟园园, 王俊文, 丁传敏, 王莲, 李刚森, 段东红
        2025, 50(12): 21-29. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250074
        基于密度泛函理论的异质结CoCu(100)/(111)表面催化合成气直接制乙醇机理研究
        摘要：合成气直接制乙醇作为一种新兴的新能源技术，目前仍面临催化剂催化效率低、产物选择性低等问题。这些问题主要源于C—O键断裂和C—C键形成的能垒较高以及反应难以调控。因此，通过密度泛函理论（DFT），系统研究了在CoCu(100)、CoCu(111)和异质结CoCu(100)/(111)表面上合成气直接制乙醇的反应机理，重点探讨了异质结CoCu(100)/(111)表面对CO活化、C—O键断裂及C—C键形成的影响。结果表明，CO在Co位点加氢生成CHO，进一步解离加氢生成中间体CHx，CO再插入中间体CHx生成中间体CHxCO，最终通过连续加氢转化为乙醇。与CoCu(100)和CoCu(111)表面相比，异质结CoCu(100)/(111)表面因具有良好的局部电子结构，在促进CO活化、C—O键断裂和C—C键形成中展现出优势。本结果可为设计和优化高效Cu基催化剂提供重要的理论依据，为合成气制乙醇技术的工业化应用提供借鉴。  
        关键词：催化机理;密度泛函理论;异质结CoCu(100)/(111)表面;局部电子结构优化   
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        更新时间：2025-12-25
      • 邓家康, 汪天也, 李红伟, 张荣俊, 徐润
        2025, 50(12): 30-39. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250075
        助剂改性Fe基催化剂在高通量反应器中催化CO加氢制<italic style="font-style: italic">α</italic>-烯烃性能研究
        摘要：通过Fe基催化剂催化CO加氢直接合成α-烯烃是实现碳资源化利用的重要途径之一。分别采用共沉淀法和等体积浸渍法制备了xFe/Zn和xFe/Zn-yNa催化剂，利用16通道高通量反应器进行了催化剂性能评价，实现了催化剂的快速高效筛选。同时，考察了Zn、Na助剂对Fe基催化剂制备α-烯烃的促进作用。通过N2吸/脱附、XRD和H2-TPR等多种方法对反应前后的催化剂进行了表征。数据显示，Zn在加入过程中可以与Fe形成ZnFe2O4固溶体，提高了催化剂的稳定性；Na有利于催化剂在反应过程中的活化，促进了活性相形成。在340 ℃、2.0 MPa和体积空速54000 mL/(g·h)条件下，1.0Fe/Zn-3.6Na（n(Fe)/n(Zn) = 1.0、w(Na) = 3.6%）具有最优的催化性能：CO转化率为48.17%，CH4选择性为6.28%，C2~C4烃类产物烯烷选择性比（O/P值）为6.25，C5~C15烃类产物中α-烯烃质量分数提高至38.19%（数据采集时间为48 h）。针对16种催化剂的筛选工作，与传统单固定床反应器相比，高通量反应器可以节省约94%实验时间，且在稳定控制强放热反应的反应温度、压力等方面表现优异。  
        关键词：CO加氢;Fe基催化剂;α-烯烃;助剂   
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        更新时间：2025-12-25

        低碳分子转化合成

      • 胡婷婷, 付鑫鑫, 党闪闪, 张振洲, 涂维峰
        2025, 50(12): 40-47. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250079
        <italic style="font-style: italic">m</italic>(SiO<sub>2</sub>):<italic style="font-style: italic">m</italic>(Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)对负载型Ni催化剂乙烯齐聚反应催化性能的影响
        摘要：乙烯齐聚是工业合成高碳α-烯烃的主要途径。传统均相催化体系存在催化剂分离困难及产物选择性较差等问题，需开发新型多相催化体系实现工艺优化。采用溶胶-凝胶法+浸渍法制备了一系列无定型硅酸铝盐负载的Ni催化剂，探究了不同m(SiO2):m(Al2O3)对Ni催化剂物化性质及乙烯齐聚反应催化性能的影响。结果表明，在温度为240 °C 、压力为1.5 MPa和空速为10000 mL/(g·h)的条件下反应6 h，Ni质量分数为5%、m(SiO2):m(Al2O3) = 9:11的催化剂（Ni5/Si9-Al11）表现出最佳催化性能，其乙烯转化率为71.36%，产物以C4~C8偶数烯烃为主，其中C4烯烃选择性高达81.78%。催化剂中m(SiO2):m(Al2O3)的差异对Ni的化学价态无影响，Ni始终以Ni2+形式存在。  
        关键词：乙烯齐聚;无定形硅酸铝盐;Ni催化剂;协同作用   
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        更新时间：2025-12-25
      • 贺洋, 曹媛, 王馨艺, 刘宇飞, 李美其, 王康军, 刘蝈蝈
        2025, 50(12): 48-58. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250012
        基于密度泛函理论计算Cu价态对1,4-丁二醇脱氢制备<italic style="font-style: italic">γ</italic>-丁内酯反应的影响
        摘要：γ-丁内酯（GBL）作为重要的工业原料，其需求量日益增大。Cu基催化剂上的1,4-丁二醇（BDO）脱氢是目前主要采用的GBL制备方法。然而，该方法中Cu基催化剂上的脱氢反应机制及Cu价态对反应的影响亟待深入研究。采用密度泛函理论计算并分析了Cu基催化剂上BDO脱氢制GBL的反应过程，对比了不同反应路径的能垒，并对Cu+-完美型催化剂、Cu+-缺陷型催化剂、Cu0催化剂和Cu0/Cu+复合型催化剂上物质的吸附能、过渡态等进行了研究。结果表明，最可能发生的反应路径（路径A）为BDO先脱去两个氢原子后环化生成2-羟基四氢呋喃（2-HTHF），随后2-HTHF脱去两个氢原子生成GBL，路径A的决速步能垒为287.67 kJ/mol。在路径A下，Cu+对BDO、2-HTHF等分子具有较强的吸附性能，而Cu0则更易于活化 H2；Cu+、氧空位均能有效促进O—H键与C—H键的断裂，并活化BDO和2-HTHF；在H2覆盖率较低的情况下，Cu0对 H2合成有明显的促进作用。与其他3种催化剂相比，Cu0/Cu+复合型催化剂的催化性能更好。  
        关键词：1,4-丁二醇;γ-丁内酯;密度泛函理论;Cu价态;氧空位   
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        更新时间：2025-12-25
      • 马子豪, 侯朝鹏, 吕帅帅, 李红伟, 高雨函, 杨克勇, 徐润, 夏国富
        2025, 50(12): 59-65. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250020
        氧化铝复合ZSM-5催化剂的制备及其环己烯水合制环己醇反应性能
        摘要：苯酚加氢法和环己烷氧化法等传统方法制环己醇存在能耗高、安全性差等问题。而环己烯水合法因环己醇选择性高、氢气消耗量低而受到广泛关注。然而，现有环己烯水合制环己醇催化剂（如ZSM-5分子筛）在酸量调控过程中存在骨架结构易被破坏、酸性分布不均等问题。采用挤条成型法复合干胶粉（主要成分为拟薄水铝石）与ZSM-5分子筛，制得一系列环己烯水合制环己醇催化剂。通过XRD和N2物理吸/脱附等表征了催化剂的晶相结构和织构性质等，并在固定床反应器上评价了催化剂的催化性能。结果表明，在温度为110 ℃、压力为0.1 MPa、N2流量为10 mL/min、空速为0.33 h-1和n(水):n(环己烯)= 6:1的条件下反应1 h，催化剂Z4-4:1（m(ZSM-5):m(干胶粉)为4:1）表现出最优的催化性能，其环己烯转化率为8.2%，环己醇选择性为79.0%。在一定范围内增强酸性和增大酸量，均可提升催化剂的催化性能。  
        关键词：分子筛;环己烯;环己醇;酸量   
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        更新时间：2025-12-25

      • Zn、Al负载Cu/SiO2催化环己醇脱氢制环己酮的性能研究

        段姣杰, 王明义, 张贵珠, 丁传敏, 王俊文
        2025, 50(12): 66-74. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250049
        Zn、Al负载Cu/SiO<sub>2</sub>催化环己醇脱氢制环己酮的性能研究
        摘要：Cu/SiO2具有良好的催化性能，在环己醇脱氢制环己酮中应用广泛。然而，该催化剂在高温下易出现烧结现象，导致活性组分团聚，使用寿命缩短。采用共沉淀法制备了不同Cu负载量（以CuO质量分数计）的Cu/SiO2，并进一步在Cu负载量为10.0%的Cu/SiO2基础上制备了Cu-Zn/SiO2、Cu-Al/SiO2和Cu-Zn-Al/SiO2。研究了催化剂在环己醇脱氢制环己酮中的催化性能，并采用XRD、N2吸/脱附等表征了催化剂晶体结构、织构性质等。结果表明，在反应温度为240 ℃、反应压力为1.01 × 105 Pa和空速为3.6 h-1的条件下反应4 h，Cu-Zn-Al/SiO2（m(CuO):m(ZnO):m(Al2O3) = 10:2:1）的催化性能最好，其环己醇转化率、环己酮选择性和环己酮产率分别为72.3%、98.3%和71.1%。同时，该催化剂在24 h内保持了催化性能稳定。在Cu/SiO2中引入ZnO能够抑制活性组分Cu的迁移和聚集，并改善Cu在还原过程中的分散性，延缓Cu晶粒长大；引入Al2O3可增强活性组分Cu与载体SiO2之间的相互作用，有助于提高催化剂的热稳定性。  
        关键词：Cu基催化剂;环己醇脱氢;环己酮;热稳定性   
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        更新时间：2025-12-25

        绿色低碳化工技术

      • 有色金属冶炼过程中降碳与烟气中CO2分离技术研究现状

        夏韬, 吴丰辉, 崔庆渊
        2025, 50(12): 75-86. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250015
        有色金属冶炼过程中降碳与烟气中CO<sub>2</sub>分离技术研究现状
        摘要：针对有色金属冶炼行业日益紧迫的碳减排需求，系统综述了其全流程降碳技术的最新研究进展，包括冶炼前、冶炼中及冶炼末端等关键环节。通过对吸收法、固态吸附法和膜分离法等主流技术的对比研究，揭示了制约二氧化碳（CO2）分离技术工业化应用的关键因素，主要包括分离成本、工艺复杂性和产物纯度等。对此，相关研究创新性地应用液膜耦合技术和变压吸附技术，旨在提升有色金属冶炼烟气中CO2的分离效率，这为突破CO2资源化利用的技术瓶颈提供了新的解决方案，有望助力“双碳”目标的实现。  
        关键词：CO2;有色金属冶炼;分离纯化;降碳   
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        更新时间：2025-12-25

      • 甲醛生产尾气催化燃烧中催化剂特性及其工业应用研究

        陆辉, 乔莎, 张俊, 陈艺之, 胡志彪, 张明胜, 苏敏
        2025, 50(12): 87-94. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250098
        甲醛生产尾气催化燃烧中催化剂特性及其工业应用研究
        摘要：铁钼法甲醇制甲醛生产尾气中含有一氧化碳（CO）、甲醛（CH2O）、甲醇（CH3OH）和二甲醚（DME）等多种污染物，协同脱除难度较大。结合不同工业催化燃烧催化剂的特性，采用组合装填方式可以提高对复杂污染物的协同净化效率。采用XRD、N2吸/脱附和TEM对Cat 1#和Cat 2#两种工业催化剂进行了物性分析。结合催化剂活性实验室评价结果与工业排放控制系统（ECS）装置运行情况，解析了催化剂构效关系，并阐明了其在工业应用中的效果。结果表明，Cat 1#具有较大的比表面积，这促进了贵金属分散，降低了CO起活温度；Cat 2#平均孔径较大，可以减小DME的扩散阻力，增大其转化率。采用组合装填方式汇集了两种催化剂的优点。实验室评价结果显示，反应在设定温度150 ℃（床层温度 135.4 ℃）时开始起活，起活后CO催化燃烧释放的热量使床层温升达到100~110 ℃，DME转化率超过90%。工业运行中，初期入口温度为170 ℃，此时出口甲醛质量浓度为1.1 mg/m3，非甲烷总烃质量浓度为1.7 mg/m3；工业运行末期，将入口温度提高至183 ℃，此时出口甲醛质量浓度为4.2 mg/m3，非甲烷总烃质量浓度为9.8 mg/m3，仍能满足排放标准。组合装填策略为复杂废气催化净化技术的开发提供了新思路，其工业应用数据对工程放大具有重要参考价值。  
        关键词：甲醛生产尾气;贵金属催化剂;多污染物;催化燃烧   
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        更新时间：2025-12-25

        二氧化碳捕集与利用

      • 低黏度多孔低共熔溶剂ZIF-8-PDES的CO2捕集性能

        王茜茜, 孙德贇, 高艳安, 易群, 马倩, 史利娟
        2025, 50(12): 95-103. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250043
        低黏度多孔低共熔溶剂ZIF-8-PDES的CO<sub>2</sub>捕集性能
        摘要：液胺吸收法是当前工业领域捕集烟气中CO2的主要技术之一，但其存在能耗高、易挥发及二次污染等问题。多孔液体（PLs）兼具多孔固体和流动液体的双重特性，能够降低CO2捕集能耗并抑制吸附剂挥发，但其较高的黏度限制了实际应用。将聚1-乙烯基-3-丁基咪唑氯盐（P[VBIm]Cl）与聚乙二醇-200（PEG-200）进行复配，并引入金属有机框架材料ZIF-8，成功构建了一系列低黏度的多孔低共熔溶剂（PDES），即多孔液体，并记为ZIF-8-PDES-X%（X%为ZIF-8质量分数）。其中，性能较优的ZIF-8-PDES-5%在常温常压条件下CO2吸附量可达0.42 mmol/g，相较于纯的低共熔溶剂（DES）提高了16.7%；且在室温下通过氩气吹扫即可实现超过98%的脱附率。在5次吸附-脱附循环后，ZIF-8-PDES-5%的CO2吸附率仍可保持在84%以上；同时其黏度仅为2760 mPa·s。本研究有效解决了多孔液体黏度偏高的问题，为实现环境友好、低成本的CO2捕集过程提供了新的研究思路。  
        关键词：ZIF-8;PEG-200;CO2捕集;低共熔溶剂;低黏度;高脱附率   
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        更新时间：2025-12-25

      • 基于sTVSA的直接空气捕集系统模拟分析

        郑家乐, 王魁华, 陈彦霖, 吴俊晔, 赵俊德, 周爱国, 葛天舒
        2025, 50(12): 104-109. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250010
        基于sTVSA的直接空气捕集系统模拟分析
        摘要：蒸汽辅助变温真空吸附（sTVSA）循环捕集CO2是一种具有应用前景的直接空气捕集（DAC）技术，具有解吸动力学快、驱动势差高及可抑制水脱附等优势。为探讨sTVSA循环在DAC系统中的应用潜力，提出了六步法sTVSA循环（简称“sTVSA循环”），并基于所构建的吸附床及吸附-解吸模型，开展了热力学、动力学及能耗分析。模拟结果表明，与传统变温真空吸附（TVSA）循环相比，在相同的解吸温度与解吸压力下，sTVSA循环可使系统CO2循环容量提高近一倍，并加速解吸动力学，显著提升了系统CO2产量。此外，蒸汽吹扫还可降低系统对解吸温度及解吸压力的要求，使所需解吸温度由100 ℃降至90 ℃，解吸压力由3 kPa升至5 kPa，相较于单纯TVSA循环，能耗降低约19%。因此，基于sTVSA循环构建DAC系统，可有效降低设备投资与运行成本，促进DAC系统的工程化应用，展现出良好的技术前景。  
        关键词：蒸汽辅助变温真空吸附;直接空气捕集;热力学;动力学;能耗;仿真   
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        更新时间：2025-12-25

      • PZ-AMP-正丁醇液固相变捕集CO2性能及机理研究

        刘紫微, 郝珊宁, 丁静, 童华
        2025, 50(12): 110-119. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250027
        PZ-AMP-正丁醇液固相变捕集CO<sub>2</sub>性能及机理研究
        摘要：相变吸收工艺是降低有机胺捕集CO2能耗的有效途径。以哌嗪（PZ）-正丁醇液固相变CO2吸收剂为基础，引入2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）改善其解吸性能，构建了PZ-AMP-正丁醇三元相变吸收剂，并以吸收速率、吸收量、解吸速率和解吸量为指标对该吸附剂进行了PZ/AMP配比优化、吸收与解吸温度影响分析、吸收剂循环稳定性评价以及相变机理分析。结果表明，PZ-AMP-正丁醇具有良好的分相、吸收与解吸性能，在PZ与AMP的物质的量浓度之比为3.0:0.5时，PZ-AMP-正丁醇的CO2吸收量和吸收负荷均达到最大值，分别为2.92 mol/L和0.84 mol/mol，相比于30%（质量分数）MEA水溶液分别提高了44.2%和51.1%；AMP作用下（PZ与AMP的物质的量浓度之比为3.0:0.5），120 ℃时的解吸率为73.2%，比PZ-正丁醇二元吸收剂提升了18.8%；5次吸收-解吸循环负载量为1.84 mol/L，相比30% MEA提升了63.3%；PZ和AMP吸收CO2生成相应氨基甲酸酯并析出形成相变。  
        关键词：CO2捕集;液固相变;PZ-AMP-正丁醇   
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        更新时间：2025-12-25
      • 李伟康, 孙其源, 彭超飞, 杨天逸, 任晓乾
        2025, 50(12): 120-128. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250039
        基于AEP-AEEA-MDEA的复配胺液体系对船舶尾气中CO<sub>2</sub>的捕集与再生性能研究
        摘要：船舶碳捕集、利用与封存（CCUS）技术是航运业规模化脱碳的有效方案，但空间、再生能耗和成本问题使船舶CCUS技术的实际应用面临巨大挑战。开发具有良好CO2吸收性能和循环性能，以及低再生能耗的胺液吸收体系是解决船舶CCUS技术应用难题的重要途径之一。针对船舶尾气的低CO2分压和高排放量特点，以N-氨乙基哌嗪（AEP）、羟乙基乙二胺（AEEA）和N-甲基二乙醇胺（MDEA）作为胺组分制备了一系列单组分、二元复配和三元复配胺液体系，并研究了不同胺液体系的CO2吸收与再生性能。结果表明，由质量分数分别为35%、16%、9%和40%的AEP、AEEA、MDEA和H2O组成的三元复配胺液体系（配方I）的CO2吸收与再生性能最佳，当吸收温度为40 ℃时，其CO2摩尔吸收量、CO2体积吸收量和CO2吸收速率分别为1.023 mol/mol、114.5 mL/g和2.13 × 10-5 mol/(g·min)，较单乙醇胺（MEA）溶液（w = 30%）分别提高了84.3%、87.4%和1.75%；当再生温度为105 ℃时，配方I的最高再生速率、CO2再生量和再生率分别为4.68 × 10-5 mol/(g·min)、0.919 mol/mol和89.9%，较MEA溶液分别提高了35.3%、64.3%和15.6%。同时，配方I具有较好的循环性能，在10次吸收-再生后，其再生率维持在90%左右。配方I在第一次吸收-再生中的再生能耗为2.54 GJ/t，较MEA溶液降低了34.7%。  
        关键词：复配胺液体系;CO2捕集;吸收-再生性能;船舶尾气   
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        更新时间：2025-12-25

        制氢与氢能开发利用

      • Pt/Al2O3催化剂上甲基环己烷脱氢性能及失活原因分析

        张俊, 陈艺之, 蒋乐乐, 张明胜, 乔莎, 胡志彪, 苏敏, 张新波, 郑珩
        2025, 50(12): 129-136. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250025
        Pt/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>催化剂上甲基环己烷脱氢性能及失活原因分析
        摘要：甲基环己烷（MCH）-甲苯液态储氢是安全高效的氢气低价储运技术之一，MCH脱氢催化剂是制约该技术工业应用的瓶颈。探究用于MCH脱氢的Pt/Al2O3催化剂失活的主要原因可为高性能催化剂的研发提供参考。以成型的Pt/γ-Al2O3小球为模型催化剂，研究了该催化剂反应190 h的催化性能，并对反应前后催化剂的物化性质进行了表征，分析了其失活原因。结果表明，反应190 h后，该催化剂的MCH转化率从97.56%下降至76.70%，除炭再生后转化率可恢复至90.00%，证实了积炭是催化剂失活的主要原因之一。同时发现Pt颗粒结晶度增大，Pt分散度从55.36%降低至34.09%，也是催化剂失活的主要原因之一。未来可考虑通过载体改性及助剂掺杂方式优化设计催化剂。  
        关键词：甲基环己烷;脱氢反应;Pt/Al2O3;催化剂失活;积炭   
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        更新时间：2025-12-25

      • FeCoNiZnMo五元氢氧化物制备及其碱性电解水性能研究

        戴烨琪, 徐雯雯, 陆之毅
        2025, 50(12): 137-144. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20250021
        FeCoNiZnMo五元氢氧化物制备及其碱性电解水性能研究
        摘要：碱性电解水（ALK）制氢是目前极具潜力的绿色制氢方式之一。开发价格低廉的非贵金属基催化剂作为阴、阳极催化剂，有助于推动ALK工业化进程，其中过渡金属氢氧化物催化剂的制备工艺简单、活性较好，是理想的碱性电解水制氢催化剂。以Fe、Co、Ni、Zn和Mo盐作为原料，在镍网基底上采用脉冲电沉积法制得FeCoNiZnMo五元氢氧化物，并采用SEM、TEM和XPS等对其物化性质进行了表征。结果表明，相比于四元氢氧化物，五元氢氧化物中各金属间的耦合作用能够同时提高Ni和Co的价态，有利于提高催化剂的析氧活性和析氢活性。此外，对FeCoNiZnMo五元氢氧化物在1 mol/L NaOH溶液中进行了电解水析氧、析氢性能测试和全解水两电极稳定性测试。结果表明，FeCoNiZnMo五元氢氧化物在100 mA/cm2的电流密度下析氧和析氢的过电位分别为307 mV和223 mV，在两电极体系200 mA/cm2的电流密度下具备200 h的稳定性。  
        关键词：电解水;析氧反应;析氢反应;过渡金属氢氧化物;双功能催化剂;高熵   
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        更新时间：2025-12-25
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