近期,我校材料與能源學(xué)院劉運鵬博士團(tuán)隊在電解海水制氫耦合甘油氧化應(yīng)用研究中取得重要進(jìn)展,研究工作以“Ru doping triggering reconstruction of cobalt phosphide for coupling glycerol electrooxidation with seawater electrolysis”為題發(fā)表于中科院一區(qū)期刊Journal of Energy Chemistry(If 14.0)。該工作以佛山大學(xué)第一單位,學(xué)院劉運鵬博士為通訊作者,鄧冰露博士為第一作者,22級材料化學(xué)2班的沈潔和陸金杏兩位本科生參與了工作。
該工作通過Ru摻雜CoP2作為陽極和陰極,在堿性海水中同時生產(chǎn)甲酸和氫氣。Ru摻雜能夠誘發(fā)CoP2深度重構(gòu)生成更多Ru-CoOOH活性物種,提高了選擇性甘油氧化的電催化活性,如下圖所示。在電流密度為100 mA cm-2時,雙電極耦合系統(tǒng)所需電壓僅為1.41 V。同時,實現(xiàn)了甘油快速氧化生成甲酸鹽,收率為72.10%。此外,由于GOR熱力學(xué)和動力學(xué)均比OER優(yōu)異,耦合系統(tǒng)在堿性海水中表現(xiàn)出低能耗和高抗海水腐蝕性。這種甘油輔助的海水電解方法為利用豐富的海洋資源大規(guī)模生產(chǎn)氫氣和生物質(zhì)增值提供新的策略。