科学与工程藤田武教授、筑波大学数学与材料系教授Takehiro Kondo和东京农工大学副教授Akiyasu Yamamoto领导的研究小组利用典型元素成功开发了一种高活性碱性水电解催化剂。

为了实现温室气体排放与吸收平衡的碳中和社会，不仅需要降低化石燃料的利用率，还需要有效利用太阳能发电、风力发电等产生的可再生能源。此外，利用可再生能源电解水（水电解）获得的氢（绿色氢）的使用也很重要 对于减少环境影响具有重要意义。为了有效地进行水电解，使用电极催化剂来促进析氧反应。目前，电催化剂使用钌和铱等稀有且昂贵的贵金属，但为了社会的可持续发展，有必要开发使用更便宜、储量丰富的元素的新型电催化剂材料。

迄今为止，该研究小组已经报道了硼和硫的组成比为1:1、储量丰富的菱形硫化硼（r-BS）的合成，作为一种有潜力成为此类新型电极催化剂材料的材料。在这项研究中，我们成功合成了r-BS+G，它是r-BS与石墨烯纳米板（GNP）（碳片）的复合材料。当将该r-BS+G用作碱性水溶液中的水电解的电极催化剂材料时，对析氧反应获得了高催化活性。通过进一步提高r-BS+G的催化活性，有望应用于实用的绿色制氢设备。

该结果于 2023 年 7 月 8 日发表在《化学工程杂志》上。

藤田教授说：“新材料有潜力。我想继续致力于新材料的开发。”

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藤田教授的研究介绍点击此处

[参考图]

本实验总结（a）r-BS+G样品的制备方法。 (b) r-BS+G 的透射电子显微照片和 (c) 通过能量色散 X 射线光谱获得的元素图图像。 (d) 线性扫描伏安法 (LSV) 的电流密度电势依赖性。 (e) 在玻碳电极上进行 500 次 12-153​​V 扫描之前和之后 r-BS+G 样品的电流密度的电势依赖性。

[已发表的论文]
标题：一硫化硼作为析氧反应的电催化剂。

作者姓名：Linghui Li（筑波大学）、Satoshi Hagiwara（筑波大学）、Cheng Jiang（亚琛工业大学）、Haruki Kusaka（筑波大学）、Norinobu、Watanabe（筑波大学）、Takeshi Fujita（高知工业大学）、 Fumiaki Kuroda（筑波大学）、Akiyasu Yamamoto（东京农工大学）、Masashi Miyakawa（NIMS）、Takashi Taniguchi（NIMS）、Hideo Hosono（NIMS，东京工业大学）、Minoru Otani（筑波大学）、Takahiro Kondo（近藤大学） 筑波、东北大学）

已出版的杂志：化学工程杂志

发布日期：2023 年 7 月 8 日

DOI：101016/jcej2023144489

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