清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

NiP2 as an efficient non-noble metal cathode catalyst for enhanced hydrogen isotope separation in proton exchange membrane water electrolysis

电解 贵金属 阴极 催化作用 电解水 化学 无机化学 同位素分离 质子交换膜燃料电池 金属 化学工程 同位素 电极 物理化学 有机化学 电解质 工程类 物理 量子力学 生物化学
作者
Cun Hu,Fengyun Ding,Chao Lv,Linsen Zhou,Ning Zeng,Aojie Liu,Jinguang Cai,Tao Tang
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:352: 128249-128249 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2024.128249
摘要

Proton exchange membrane (PEM) water electrolysis is crucial for efficient hydrogen isotope separation (HIS) in liquid water. However, current cathode catalysts like platinum (Pt) suffer from scarcity and limited HIS performance. To overcome this challenge, we propose a simple and effective approach involving the synthesis of highly dispersed NiP2 nanoparticles supported on carbon (NiP2/C) through a solid-phase phosphidation reaction, and for the first time report its enhanced HIS performance as the cathode catalyst in PEM electrolyzer. The NiP2/C catalyst demonstrates excellent catalytic properties as a cathode catalyst for hydrogen evolution reaction (HER) in an acidic electrolyte, achieving low overpotential of only 157 mV at 10 mA/cm2 and Tafel slope of 95.6 mV/dec. Meticulous investigations and density functional theory (DFT) calculations reveal the intrinsic factors behind its performance. Furthermore, DFT calculations predict the HIS performance of both NiP2/C and Ni/C catalysts, revealing the advantages of NiP2/C over Ni/C. Experimental results obtained in practical PEM water electrolysis validate these predictions, as NiP2/C exhibits an impressive separation factor α of 6.36, nearly twice that of the Pt/C catalyst. Moreover, NiP2/C demonstrates reliable and consistent HIS performance during a 100-hour PEM electrolysis process. Importantly, our calculation model for deuterium enrichment in liquid water reveals that catalysts with higher separation factors α show faster deuterium enrichment and higher deuterium recovery rates. The utilization of NiP2/C as a non-noble metal cathode catalyst holds great promise for efficient and sustainable hydrogen isotope separation, addressing the limitations of precious metal catalysts and advancing clean energy technologies.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
racill完成签到 ,获得积分10
1秒前
10秒前
爱吃小白菜完成签到,获得积分20
13秒前
Shuhe_Gong完成签到 ,获得积分10
23秒前
37秒前
bono完成签到 ,获得积分10
40秒前
王小凡完成签到 ,获得积分10
44秒前
煜琪完成签到 ,获得积分10
54秒前
欢呼的茗茗完成签到 ,获得积分10
1分钟前
秋迎夏完成签到,获得积分0
1分钟前
bookgg完成签到 ,获得积分10
1分钟前
玺青一生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
mochalv123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
赵一完成签到 ,获得积分10
1分钟前
new1完成签到,获得积分10
1分钟前
李倩完成签到 ,获得积分10
2分钟前
彭于晏应助Alger采纳,获得10
2分钟前
zhangxiaoqing完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
科研通AI5应助竹青采纳,获得10
2分钟前
摸鱼主编magazine完成签到,获得积分10
2分钟前
lily完成签到 ,获得积分10
2分钟前
王新彤完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
bocky完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Alger发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
qizhang完成签到 ,获得积分10
3分钟前
coolplex完成签到 ,获得积分10
3分钟前
小尾巴完成签到 ,获得积分10
3分钟前
lifeng完成签到 ,获得积分10
3分钟前
YZY完成签到 ,获得积分10
3分钟前
嘚儿塔完成签到 ,获得积分10
3分钟前
HZ完成签到 ,获得积分10
4分钟前
香蕉觅云应助雪山飞龙采纳,获得10
4分钟前
HC完成签到 ,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 600
Extreme ultraviolet pellicle cooling by hydrogen gas flow (Conference Presentation) 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5174692
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4364108
关于积分的说明 13586175
捐赠科研通 4212926
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2310850
邀请新用户注册赠送积分活动 1309783
关于科研通互助平台的介绍 1257580