KOH碱化处理对Fe₃N纳米颗粒电催化制氢性能影响

来源期刊：无机材料学报2018年第6期

论文作者：王辉 俞有幸

文章页码：653 - 658

关键词：Fe3N纳米颗粒;KOH碱化处理;电催化;析氢反应;

摘    要：采用KOH溶液在通电条件下对Fe₃N纳米颗粒表面改性的方法,探究了碱化处理对Fe₃N纳米颗粒电催化性能的影响。采用XRD、TEM、EDX、XPS、拉曼光谱和傅立叶变换红外光谱对碱化前后的Fe₃N样品进行形貌和成分的表征,采用时间电流曲线、LSV曲线、Tafel斜率、交流阻抗法和CV曲线对碱化前后的Fe₃N样品进行电催化制氢（HER）性能的分析。结果表明,用KOH处理的Fe₃N样品,平均晶粒尺寸由（80±10）nm缩小为（70±10）nm,形状由破碎的链状结构变为椭圆形结构,物相由e-Fe₃N相部分转变为α-Fe2O3相;尺寸、形貌和成分的改变,使得碱化后的样品有更多的电催化活性位点暴露。由电流密度为10 m A/cm2的过电位0.429 V降为0.204 V,Tafel斜率由103 m V/dec降为95 m V/dec。过电势降低,交流阻抗变小,电化学活性面积增大,表明KOH碱化处理后的样品电催化制氢的能力得到大大提高。