《套用於光解水的高效穩定納米氧化銥催化劑》是依託上海交通大學,由趙一新擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名:套用於光解水的高效穩定納米氧化銥催化劑
- 項目類別:青年科學基金項目
- 項目負責人:趙一新
- 依託單位:上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
氧化銥作為最高催化活性的穩定型產氧催化劑對於提高光催化反應中光催化氧化半反應有重要作用。但是由於氧化銥納米顆粒的特徵藍色和高效產氧催化活性間的構效關係尚不清晰,當前的活性氧化銥納米顆粒的合成方法面臨產率低和重複性差的困擾。針對這個問題,申請人計畫通過量子化學計算以及電化學催化活性測試的相互結合來探究氧化銥納米顆粒藍色的起源以及該特徵藍色和產氧催化活性的關係。在獲得清楚的機理基礎上,我們將進一步有針對性的設計高產率和高重複性的合成方法來製備高活性和高穩定性的納米氧化銥顆粒,利用這些氧化銥納米顆粒製備穩定高效的氧化銥納米電極。在此基礎上,申請人計畫使用這些高活性氧化銥納米顆粒來有效修飾光電極,提高光解水反應中產氧半反應的效率,最終實現更高效率的光解水反應。
結題摘要
本項目針對具有最高催化活性的穩定產氧催化劑:氧化銥(IrO2)的合成性質以及套用中的幾個關鍵問題展開了研究。這幾個關鍵問題的研究包括(1)通過研究氧化銥(IrO2)合成過程中的反應途徑,解決了當前的活性氧化銥納米顆粒的合成方法面臨產率低和重複性差的問題。(2)通過實驗和量子化學計算相互結合來探究氧化銥納米顆粒合成中產生的重要副產物的組分並發現了這種副產物中的Ir存在3價和4價的共生情況。探究了上述清楚的基礎機理基礎上,我們將高產率和高重複性的合成方法來製備高活性和高穩定性的納米氧化銥顆粒並結合納米技術成功治得了穩定高效的氧化銥納米DSA電極,以及將氧化銥用於光電化學電池。