Nghiên cứu tổng hợp và đánh giá hoạt tính xúc tác điện phân nước tạo hydrogen của vật liệu Ni-MOF trên nền bọt nickel sử dụng phối tử 2-methylimidazole

Abstract

Vật liệu khung hữu cơ kim loại phân tán trên nền bọt nickel Ni-MOF/NF được tổng hợp bằng phương pháp nhiệt dung môi sử dụng phối tử hữu cơ 2-methylimidazole. Các đặc trưng lý hóa của vật liệu được xác định bằng phép đo XRD, phổ IR, phổ EDX, và ảnh chụp SEM. Vật liệu sau đó được ứng dụng làm xúc tác cho phản ứng điện phân nước giải phóng hydrogen trong dung dịch NaOH 1 M. Kết quả khảo sát cho thấy, Ni-MOF/NF làm giảm đáng kể quá thế và độ dốc Tafel đối với quá trình cathode giải phóng hydrogen. Các điều kiện của quá trình tổng hợp vật liệu đã được nghiên cứu. Kết quả thực nghiệm chỉ ra, vật liệu tổng hợp từ muối nickel nitrate và phối tử 2-methylimidazole theo tỉ lệ số mol 1:8, gia nhiệt ở 180oC trong 8 h có khả năng xúc tác tốt cho phản ứng điện phân nước giải phóng khí hydrogen. Bên cạnh hoạt tính xúc tác cao, vật liệu Ni-MOF/NF còn có độ ổn định cao trước và sau 10 h xúc tác liên tục.

Keywords

• khung hữu cơ kim loại
• ni-mof
• bọt nickel
• phối tử 2-methylimidazole
• điện phân nước giải phóng hydrogen