通过与氧化石墨烯复合增强金属有机框架材料MOF(Ni)-74的电催化析氢性能

褚梅; 李曦; 李娜; 侯美静; 李小争; 董永志; 王璐

文章摘要

褚梅,李曦,李娜,侯美静,李小争,董永志,王璐.通过与氧化石墨烯复合增强金属有机框架材料MOF(Ni)-74的电催化析氢性能[J].材料导报,2018,32(9):1417-1422

通过与氧化石墨烯复合增强金属有机框架材料MOF(Ni)-74的电催化析氢性能

Improved Electrocatalytic Hydrogen-evolution Performance of Metal-Organic Framework MOF(Ni)-74 by Using Graphene Oxide Decorations

DOI：10.11896/j.issn.1005-023X.2018.09.004

中文关键词: 金属有机框架(MOFs) MOF(Ni)-74 镍氧化石墨烯电催化析氢反应

英文关键词: metal-organic frameworks (MOFs), MOF(Ni)-74, niobium, graphene oxide, electrocatalysis, hydrogen evolution reaction

基金项目:国家自然科学基金(51273155)；中央高校基本科研业务费专项资金(2016IB005；2017IB007)

作者	单位
褚梅	武汉理工大学化学化工与生命科学学院,武汉 430070
李曦	武汉理工大学化学化工与生命科学学院,武汉 430070
李娜	武汉理工大学化学化工与生命科学学院,武汉 430070
侯美静	武汉理工大学化学化工与生命科学学院,武汉 430070
李小争	武汉理工大学化学化工与生命科学学院,武汉 430070
董永志	武汉理工大学化学化工与生命科学学院,武汉 430070
王璐	武汉理工大学化学化工与生命科学学院,武汉 430070

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中文摘要:

采用溶剂热法制备了金属有机框架材料MOF(Ni)-74及其与氧化石墨烯(GO)的复合材料MOF(Ni)-GO,并利用线性伏安扫描(LSV)等电化学方法在N₂饱和的0.5 mol/L H₂SO₄溶液中对材料的电催化性能进行了检测。实验结果表明, GO的掺杂能显著提升金属有机框架材料MOF(Ni)-74的电催化活性。其中GO含量为8%时,所得复合材料表现出最好的电催化析氢活性,起始电势仅为-0.462 V,塔菲尔斜率为110 mV/dec,同时该材料也表现出很好的电化学稳定性。

英文摘要:

Using a solvothermal method, the metal-organic framework MOF(Ni)-74 and a series of its derivatives MOF(Ni)-GO(w%) differing in graphene oxide (GO) content (w%) were synthesized, and subsequently the linear sweep voltammetry (LSV) test was conducted in a N₂-saturated 0.5 mol/L H₂SO₄ solution in order to determine the electrocatalytic performance of the products to hydrogen evolution reaction (HER). Our experiment confirmed the significantly improved electrocatalytic activity of the GO-decorated MOF(Ni)-74 catalysts, among which the MOF(Ni)-GO(8%) exhibited the best electrochemical catalytic performance towards HER with the lowest onset potential (-0.462 V), the smallest Tafel slope (110 mV/dec), as well as an excellent electrochemical stability.

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