مروری بر کاتالیست های دو عاملی ناهمگن عاری از فلز نجیب برای شکافت آب الکتروشیمیایی کامل

A review on noble-metal-free bifunctional heterogeneous catalysts for overall electrochemical water splitting

چکیده

تولید هیدروژن توسط شکاف آب روشی جذاب برای مصرف انرژی پایدار است. توسعه‌ی کاتالیست های دو عاملی که هم برای واکنش تحول هیدروژن (HER) و هم واکنش تحول هیدروژن (OER) فعال هستند، فاکتور کلیدی در پیشبرد فعالیت شکافت آب الکتروشیمیایی و ساده‌سازی طراحی سیستم کلی است. در اینجا، پیشرفت‌های اخیر در کاتالیست های دو عاملی HER-OER مورد بررسی قرار گرفته است. چندین نوع مهم از کاتالیست‌های شکافت آب دو عاملی از جمله مواد پایه کبالت، نیکل و آهن به صورت دقیق مورد بحث قرار گرفته است. توجه ویژه به روش تولید آنها، فعالیت و پایداری کاتالیستی دو عاملی و استراتژی‌های بهبود فعالیت آنها شده است. چالش‌های روز و چشم‌اندازهای آتی الکتروکاتالیست‌های دو عاملی نیز مطرح شده است.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Production of hydrogen by water splitting is an appealing solution for sustainable energy storage. Development of bifunctional catalysts that are active for both the hydrogen evolution reaction (HER) and the oxygen evolution reaction (OER) is a key factor in enhancing electrochemical water splitting activity and simplifying the overall system design. Here, recent developments in HER–OER bifunctional catalysts are reviewed. Several main types of bifunctional water splitting catalysts such as cobalt-, nickel- and iron-based materials are discussed in detail. Particular attention is paid to their synthesis, bifunctional catalytic activity and stability, and strategies for activity enhancement. The current challenges faced are also concluded and future perspectives towards bifunctional water splitting electrocatalysts are proposed.