报告题目:

多级结构纳米阵列催化剂用于电解水制氢

报告人:

高晓蕊

所在单位:

常熟理工学院

报告人简介:

高晓蕊，女，博士，教授。2003年6月获常州大学学士学位；2010年6月获东南大学博士学位；2008年10月～2009年9月，赴英国牛津大学博士联合培养；2010年8月～2016年4月，于河北工程大学任教；2016年5月～至今，于常熟理工学院电子信息工程学院任教，从事教学科研工作；2018年9月～2020年3月，赴新加坡国立大学材料科学与工程系访学。研究方向为电催化。获得国家自然科学基金青年项目1项，省自然科学基金青年项目1项，省教育厅科学技术研究青年基金项目1项，市科技局科学技术研究与发展计划项目1项，省高等教育学会高等教育科学研究课题1项，获河北省“三三三人才工程”第三层次人选。以第一作者或通讯作者在Adv. Funct. Mater.、Nano Energy、ACS Catal、Appl. Catal. B、Chem. Eng. J.、ACS Appl. Mater. Interfaces等学术期刊上发表论文40余篇。

报告摘要:

电催化制氢气技术可以提供清洁、可持续的氢能，将时间、空间分布不均的可再生能源转换为可以稳定存储和运输的化学能。其中析氧反应动力学缓慢，导致整个制氢效率低，因此，发展高活性、高稳定性的OER电催化剂是电解水制氢技术中的关键环节。我们通过热氮化途径在导电碳布上设计了一种强耦合的核壳结构纳米片阵列催化剂（Ni3N/Ni@Ni3N），该催化剂的核为异质结构的Ni3N/Ni，壳为超薄的Ni3N，纳米片由许多紧密排列的小颗粒构成，颗粒之间的缝隙有利于电解液的快速渗透，电子可以在多级纳米结构的界面处实现快速的转移，从而调节催化剂表面的电子分布。同时，纳米结构阵列有效提高了催化的化学反应面积，加速了电子的传输和溶液反应离子的渗透，大幅提升了电化学催化性能。