ZIF-8@PPy/3D-Ni复合电催化剂协同增强海水析氢性能研究

为解决海水电解制氢中催化效率低的问题，研究人员开发了ZIF-8@PPy/3D-Ni复合电催化剂。通过优化聚吡咯(PPy)浓度、电沉积时间等参数，该材料在100 mA cm?2下仅需173 mV过电位，塔菲尔斜率低至64.3 mV dec?1，其高比表面积和氮基团显著提升质子吸附能力，为可再生能源技术提供新策略。

　　

这项研究展示了一种创新性的金属有机框架(ZIF-8)与导电聚合物聚吡咯(PPy)的复合策略。通过电沉积法在三维镍基底(3D-Ni)上构建ZIF-8@PPy异质结构，X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了材料的成功合成。电化学测试揭示该复合催化剂在析氢反应(HER)中的卓越性能：100 mA cm^?2电流密度下仅需173 mV过电位，较纯PPy催化剂(85.5 mV dec^?1)展现出更优的64.3 mV dec^?1塔菲尔斜率。这种增强效应源于ZIF-8的高比表面积和富氮特性，有效促进了质子吸附过程。计时电位法验证了材料在海水环境中的出色稳定性，为未来绿色氢能的大规模生产提供了极具潜力的解决方案。